Grafit adalah mineral, modifikasi kristal karbon yang stabil. Ini mempertahankan sifat aslinya di bawah kondisi standar. Bahannya tahan api, cukup padat dan memiliki konduktivitas listrik yang tinggi. Ternyata dengan memanaskan antrasit tanpa akses udara. Ini digunakan dalam pengecoran, dalam pembuatan baja, serta untuk pelumasan dalam produksi rolling. Namun area ini tidak mencakup semua area penggunaan.
Fitur Dasar
Jika Anda tertarik dengan pertanyaan tentang kepadatan grafit, Anda harus tahu bahwa parameter ini adalah 2230 kg/m3. Bentuk alotropik lain dari karbon adalah intan, itulah sebabnya grafit kadang-kadang dibandingkan dengannya. Yang terakhir memiliki karakteristik konduktif listrik dan bertindak sebagai semimetal. Properti ini telah menemukan jalannya ke dalam proses pembuatan elektroda.
Kepadatan grafit tidak semua yang perlu Anda ketahui jika Anda tertarik dengan mineral ini. Ada properti lain yang perlu dipertimbangkan juga. Misalnya, modifikasi kristal karbon ini tidak meleleh, tetapi ketikaterkena suhu 3500 ° C menyala. Bahan melewati fase cair, masuk ke keadaan gas.
Namun, jika kondisi memberikan peningkatan tekanan hingga 90 MPa, serta suhu, maka pelelehan dapat dicapai. Penemuan ini dibuat saat mempelajari sifat-sifat berlian ketika mereka mencoba untuk mensintesisnya. Tapi itu tidak mungkin untuk mendapatkan bahan ini dari grafit cair.
Kisi kristal
Kisi kristal grafit menyediakan keberadaan atom karbon. Ini memiliki struktur berlapis. Jarak antar lapisan individu bisa mencapai 0,335 nm. Dalam kisi, atom karbon berikatan dengan tiga atom karbon lainnya.
Kisi dapat berbentuk heksagonal dan belah ketupat. Di setiap lapisan, atom karbon terletak di seberang bagian tengah segi enam. Yang terakhir berada di lapisan yang berdekatan, kemudian posisi lapisan diulang, yang terjadi setelah satu.
Produksi grafit buatan
Grafit dan sifat-sifatnya bukan satu-satunya hal yang harus Anda ketahui jika Anda tertarik dengan mineral ini. Penting juga untuk bertanya tentang produksi varietas buatan. Ini berbeda dari bahan alami karena sintesis menghasilkan zat dengan parameter tertentu.
Limbah kokas minyak bumi dan pasir batu bara digunakan dalam produksi. Campuran elemen berbutir halus dibakar, dan kemudian didinginkan selama sekitar 5 minggu. Dampak suhu pada tahap pertama disertai denganhingga 1200 °C.
Untuk meningkatkan kerapatan teoretis grafit, benda kerja diresapi dengan pasir. Pada tahap akhir, grafitisasi berlangsung, melibatkan perlakuan panas bahan dalam tungku khusus, di mana suhu mencapai 3000 °C. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk membentuk kisi kristal.
Grafit ini memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan konduktivitas listrik yang sangat baik. Sifat anisotropi melekat pada mineral yang diperoleh dengan ekstrusi. Saat ini, teknologi yang lebih baru digunakan, yang disebut penekanan isostatik. Hal ini memungkinkan untuk menghasilkan material yang memiliki koefisien gesekan yang rendah. Ini memiliki sifat isotropik.
Kerapatan grafit (g/cm3), yang diperoleh selama proses ekstrusi, mencapai 2,23. Indikator yang sama untuk varietas rekristalisasi isostatik, tergantung pada merek, dapat mencapai 5 g/cm 3. Bahan tersebut digunakan untuk pembuatan blanko berukuran besar, yang panjang dan diameternya masing-masing 1000 dan 500 mm, serta untuk produksi bagian pengecoran dan cetakan yang memiliki sifat anti-gesekan.
Merek Utama
Saat ini, kemungkinan sintesis dengan ukuran butir yang berbeda digunakan. Akibatnya, grafit dapat diklasifikasikan menjadi:
- kasar;
- sedang;
- halus;
- halus.
Elemen yang pertama mencapai diameter 3.000 mikron. Jika kita berbicara tentang varietas berbutir sedang, maka ukuran butirnya adalah 500m. MPG kelas grafit berbutir halus dengan ukuran butir hingga 50 mikron dibedakan. Ada juga mineral isotropik berbutir halus dari merek MIG-1, yang partikelnya memiliki ukuran dari 30 hingga 150 mikron. Grafit berbutir halus dan grafit isostatik memiliki butiran hingga ukuran 30 mikron, diameter minimumnya adalah 1 mikron.
Menggunakan grafit buatan
Anda sudah mengetahui densitas grafit. Namun, penting juga untuk mempelajari area penggunaan varietas buatan. Itu diterapkan di semua industri. Elektroda terbuat dari bahan berbutir kasar. Struktur berbutir halus digunakan untuk produksi produk berbentuk yang memiliki bentuk kompleks.
Penggunaan mineral buatan memungkinkan untuk mencapai presisi tinggi dalam pembuatan suku cadang. Saat ini, peralatan diproduksi yang sepenuhnya memenuhi standar abad ini.
Informasi tambahan tentang densitas dan ekspansi termal
Tergantung pada aditifnya, kerapatan grafit tertinggi bisa mencapai 5g/cm3. Nilai minimumnya adalah 2. Ini melekat pada grafit yang direkristalisasi. Kristal tunggal memiliki anisotropi yang tinggi, hal ini disebabkan struktur kisi kristal. Di bidang basal, ekspansi termal negatif hingga 427 °C. Hal ini menunjukkan bahwa mineral tersebut menyusut.
Dengan meningkatnya suhu, nilai absolutnya menurun. Pada tingkat suhu di atas, ekspansi termal positif. Diadiarahkan tegak lurus terhadap bidang basal. Koefisien ekspansi suhu hampir tidak tergantung pada suhu dan melebihi nilai lebih dari 20 kali dibandingkan dengan koefisien absolut rata-rata untuk bidang dasar.
Apa lagi yang perlu Anda ketahui tentang daya tahan
Kekuatan dan densitas grafit berubah dengan meningkatnya suhu. Untuk sebagian besar grafit buatan, kekuatan tarik meningkat dengan faktor 2,5 dengan meningkatnya suhu. Nilai maksimum mencapai 2800 °C.
Kekuatan tekan meningkat 1,6 kali lipat saat suhu mencapai 2.200 °C. Modulus geser dan elastisitas meningkat 1,6 kali lipat saat suhu mencapai 1.600 °C.
Kesimpulan
Bentuknya menentukan varietas grafit, yang dapat berupa: pipih, serpihan, dan bulat. Serpihan juga disebut anil karbon. Grafit juga merupakan konstituen mikrostruktur dari besi ulet abu-abu yang dapat ditempa dan besi cor grafit yang dipadatkan. Dalam hal ini, terdiri dari karbon dan menentukan sifat spesifik dari besi cor.
Bahan ini digunakan untuk membuat prasasti dan gambar sekitar 4.000 tahun yang lalu. Namanya berasal dari kata "menulis". Endapan tersebut terletak di mana endapan bitumen dan batu bara keras telah terpapar suhu tinggi.
