الجرافيت هو شكل معدني ناعم ذو لون رمادي داكن من عنصر الكربون، وهو معروف باستخدامه في أقلام الرصاص ومواد التشحيم، ولكنه معروف أيضًا بثباته في درجات الحرارة العالية- وموصليته الكهربائية، مما يجعله ذا قيمة في صناعات مثل الفولاذ والبطاريات والمفاعلات النووية. إنها واحدة من أكثر المواد مقاومة للمواد الكيميائية، وذلك بسبب تركيبها الذري متعدد الطبقات، والذي يسمح للطبقات بالانزلاق فوق بعضها البعض.
1.الخصائص
ناعمة وزلقة: الجرافيت هو أحد أنعم المعادن، مع صلابة موس تبلغ 1-2، وملمس دهني أو زلق يجعله مادة تشحيم جيدة.
الموصلية الكهربائية والحرارية: على الرغم من كونه-غير معدني، فهو موصل ممتاز للحرارة والكهرباء، وهي خاصية تشترك فيها مع المعادن.
المقاومة الكيميائية: إنه مقاوم لجميع الوسائط العضوية تقريبًا ومعظم الأحماض والقلويات والغازات غير العضوية، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في معدات المعالجة الكيميائية.
استقرار درجة الحرارة العالية: يحافظ الجرافيت على قوته وثباته عند درجات حرارة تزيد عن 3600 درجة
.
2. الاستخدامات
التطبيقات الصناعية:
زيوت التشحيم: يُستخدم في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة-حيث قد تفشل مواد التشحيم الرطبة.
أقطاب كهربائية: شائع في البطاريات وخلايا الوقود والأفران القوسية.
الحراريات: يُستخدم في البوتقات المستخدمة في صناعة الصلب وغيرها من تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة-.
مواد الاحتكاك: يستخدم في بطانات الفرامل للمركبات الثقيلة.
العناصر اليومية:
أقلام الرصاص: "الرصاص" في أقلام الرصاص هو الجرافيت الممزوج بالطين.
أدوات الفنان: يستخدم للرسم ولأغراض فنية أخرى.
آخر:
المفاعلات النووية: يعمل كمهدئ للنيوترونات لإبطاء النيوترونات السريعة في أنواع معينة من المفاعلات.
منتجات المسبك: يستخدم في منتجات مثل القوالب والواجهات.
أشباه الموصلات ومصابيح LED: يتم استخدام الجرافيت عالي الجودة- في إنتاج هذه المكونات.
3. التشكيل
الجرافيت هو معدن طبيعي يتشكل من تحول الرواسب الغنية بالكربون-، مثل الفحم والصخر الزيتي.
ويتشكل أيضًا من خلال تفاعل مركبات الكربون مع المحاليل الحرارية المائية أو السوائل المنصهرة.
ويمكن إنتاجه صناعيا من خلال عملية تسمى عملية أتشيسون، والتي تنطوي على تسخين مصادر الكربون في درجات حرارة عالية.
