Properties This article has property data, click to view

Graphite (c) - Catégories, Propriétés et Graphitages

Formule Chimique

C

Sujets Couverts

Mouvement Propre

Catégories de Graphite

Graphite Naturel

Graphite Amorphe

Graphite Lamellaire

Graphite Cristallin

Graphite Synthétique

Propriétés Principales

Applications

Matériaux Réfractaires

Industrie Chimique

Industrie Nucléaire

Applications Électriques

Applications Mécaniques

D'Autres Applications

Mouvement Propre

Le Carbone a deux formes allotropic cristallines naturelles : graphite et diamant. Chacun a sa propres structure cristalline et propriétés distinctes.

Le Graphite dérive son nom du mot Grec « graphein », pour écrire. Le matériau est généralement grisâtre-noir, opaque et a une finition noire brillante. Il est seul parce qu'il a des propriétés d'un métal et d'un non-métal. Il est flexible mais non élastique, a une thermique élevée et une conductivité électrique, et est hautement réfractaire et chimiquement inerte. Le Graphite a une adsorption faible des Rayons X et des neutrons lui effectuant un matériau particulièrement utile dans des applications nucléaires.

La combinaison inhabituelle des propriétés est due sa structure cristalline. (Le Schéma 1.) Les atomes de carbone sont arrangés hexagonal dans un système condensé planaire de sonnerie. Les couches sont parallèles empilé. Les atomes dans les sonneries sont collés en covalence, tandis que les couches sont desserré liées ensemble par des forces de van der Waals. Le niveau élevé d'anisotropie en graphite résulte des deux types de métallisation agissant dans différents sens cristallographiques. Par exemple, la capacité du graphite de former un vernis de glissement vient de ces deux liaisons chimiques contrastantes. Le fait que les faibles forces de Van der Waals régissent la métallisation entre différentes couches permet aux couches de glisser plus d'une un un autre qui lui effectue un lubrifiant idéal. On a estimé que la Production mondiale du graphite est environ 602.000 tonnes en 2000, avec la Chine étant le plus grand producteur suivi de l'Inde, du Brésil, du Mexique et puis de la République Tchèque.

AZoM - Métaux, céramique, polymères et composés - Structures de graphite

Le Schéma 1. structure cristalline Du graphite.

Catégories de Graphite

Il y a deux catégories principales de graphite, naturel et synthétique.

Graphite Naturel

Le Graphite Naturel est un minerai se composant du carbone graphitique. Il varie considérablement dans la cristalinité. Les graphites (naturels) les plus commerciaux sont extraits et contiennent souvent d'autres minerais. À la suite du mien du graphite exige souvent d'une quantité considérable de traitement minéral tel que la flottaison de mousse de concentrer le graphite. Le graphite Naturel est un excellent conducteur de la chaleur et de l'électricité. Il est stable au-dessus d'un large éventail de températures. Le Graphite est un matériau hautement réfractaire avec une remarque de fusion élevée (le 3650°C.)

Le graphite Naturel est subdivisé en trois types de matériau :

         Amorphe

         Éclaille

         Haut Cristallin

Graphite Amorphe

Le graphite Amorphe est le moins graphitique des graphites naturels. Cependant, le terme « amorphe » est un terme mal approprié puisque le matériau est encore cristallin. Le graphite Amorphe est trouvé en tant que particules minutieuses dans les bâtis des roches mésomorphes telles que des gisements de charbon, d'ardoise ou de schiste. Le teneur de graphite s'échelonne de 25% à la personne à charge de 85% sur les conditions géologiques.

Le graphite Amorphe est extrait utilisant des techniques conventionnelles d'exploitation et se produit principalement le Mexique, la Corée Du Nord, La Corée Du Sud Et Autriche.

Graphite Lamellaire

Le graphite lamellaire Est trouvé dans les roches métamorphiques uniformément distribuées par le fuselage du minerai ou dans des poches formées par lentille concentrée. Les concentrations en Carbone varient entre 5% et 40%. L'éclaille de Graphite se produit comme forme écallieuse ou de lamelle dans certaines roches métamorphiques telles que la chaux, les gneiss et les schistes.

Le graphite lamellaire Est retiré par flottaison de mousse. « En Tant Que » graphite flotté contient entre le graphite de 80% et de 90%. Le graphite lamellaire Est produit avec des procédés chimiques traversants de réduction de >98%. Le graphite lamellaire Se produit aux majeures parties du monde.

Graphite Cristallin

Le graphite Cristallin de veine est censé pour provenir des gisements de pétrole brut qui par le temps, la température et pression ont converti en graphite. Les fissures de graphite de Veine sont type entre 1cm et 1 m d'épaisseur, et sont type > 90% purs. Bien Que cette forme de graphite soit trouvée partout dans le monde, elle seulement est commercialement extraite dans Sri Lanka par des techniques conventionnelles d'extraction à ciel ouvert de tige ou.

Graphite Synthétique

Le graphite Synthétique peut être produit à partir du coke et de l'hauteur de son. Il tend à être d'une plus grande pureté cependant pas aussi cristalline que le graphite naturel. Il y a essentiellement deux types de graphite synthétique. Le premier est un électrographite, qui est carbone pur produit à partir du coke calciné de pétrole et le goudron de houille lancent dedans un four électrique. Le deuxième type de graphite synthétique est produit en chauffant l'hauteur de son calcinée de pétrole au 2800°C. Dans L'ensemble le graphite synthétique tend à être d'un plus faible densité, d'une porosité plus élevée et d'une résistance électrique plus élevée. Sa porosité accrue le rend inapproprié pour des applications réfractaires

Le Graphite Synthétique consiste principalement en carbone graphitique qui a été obtenu par la graphitisation, traitement thermique de carbone non-graphitique, ou par la déposition en phase vapeur des hydrocarbures aux températures au-dessus de 2100K.

Propriétés Principales

Propriété

Graphite Commercial

Densité de la Masse (g/cm3)

1.3-1.95

Porosité (%)

0.7-53

Module D'élasticité (GPa)

8-15

Résistance à la pression (Avion de patrouille maritime)

20-200

Résistance à la flexion (Avion de patrouille maritime)

6.9-100

Coefficient d'Expansion Thermique (°C)-6 x10

1.2-8.2

Conduction thermique (W/m.K)

25-470

Capacité de chaleur Particulière (J/kg.K)

710-830

Résistivité Électrique (W .m)

5x10-30x10-6-6

Applications

Matériaux Réfractaires

Dû à son graphite d'inertie de stabilité et de produit chimique de température élevée est un bon candidat pour un matériau réfractaire. Il est utilisé dans la production des briques réfractaires et dans la production des briques réfractaires de « Magnétique-Carbone » (MG-c.) Le Graphite est également employé pour fabriquer des creusets, des poches et des moulages pour contenir les métaux fondus. Supplémentaire le graphite est l'une des matières les plus communes employées dans la production des réfractaires fonctionnels pour la coulée continue de l'acier. Dans cette éclaille de graphite d'application est mélangé à de l'alumine et à la zircone et isostatically puis appuyé pour former des composants tels que des tiges de bouchon, des embouts de sous-entrée et des recouvrements de poche utilisés dans les les deux flux de réglementation d'acier fondu et de la protection contre l'oxydation. Ce type de matériau peut également être utilisé comme protégeant pour des pyromètres.

Dans la production du fer, des cases de graphite sont employées pour faire partie de la garniture du haut fourneau. Sa résistance de la structure à la température, résistance de choc thermique, conduction thermique élevée, expansion thermique faible et bonne résistance chimique sont d'importance primordiale dans cette application.

Les électrodes utilisées dans beaucoup des fours métallurgiques électriques sont manufacturées du graphite tel que les fours à arc électriques utilisés pour traiter l'acier.

Industrie Chimique

Il y a beaucoup d'utilisations de température élevée pour le graphite dans l'industrie chimique comme dans la production du carbure de phosphore et de calcium dans les fours à arc. Le Graphite est utilisé comme anodes dans certains procédés électrolytiques aqueux comme dans la production des halogènes (chlore et fluor.)

Industrie Nucléaire

L'électrographite de Grande pureté est utilisé dans les grands nombres pour la production des tiges de modérateur et des composants de réflecteur dans des réacteurs nucléaires. Leur aptitude résulte de leur absorption faible des neutrons, de la conduction thermique élevée et de leur de haute résistance à la température.

Applications Électriques

La demande principale de graphite comme matériau électrique est dans la fabrication des balais de charbon dans des moteurs électriques. Dans cette application la performance et la vie du composant est à la charge très de la qualité et de la structure.

Applications Mécaniques

Le Graphite est appliqué largement comme matériau de bureau d'études au-dessus d'un grand choix d'applications. Les Applications comprennent des segments de piston, des paliers de butée, des coussinets et des palettes. Des visas basés de Carbone sont utilisés dans les tiges et les pompes d'essence de beaucoup de moteurs à réaction d'aéronefs.

D'Autres Applications

Le graphite Amorphe a des applications dans :

         Métallurgie

         Production de Faisceau Filiforme

         Réfractaires

         Couches

         Lubrifiants

         Peignez la production

Le graphite Cristallin est utilisé dans :

         Batteries

         Lubrifiants

         Meules

         Métallurgie des poudres.

Le graphite lamellaire Est utilisé principalement dans des applications réfractaires principalement en sidérurgie secondaire ; en plus de ceci il peut également être utilisé dans les lubrifiants, la métallurgie des poudres, les faisceaux filiformes et les couches.

La Plupart Des sources de graphite naturel sont également utilisées dans la fabrication de l'aile de graphite.

Des graphites Synthétiques sont utilisés dans :

         Applications Aérospatiales

         Batteries

         Balais de charbon

         Électrodes en graphite pour les fours à arc électriques pour le traitement métallurgique

         Tiges de Modérateur à la centrale nucléaire.

En Raison de son graphite synthétique accru de porosité tend à ne pas être utilisé dans des applications réfractaires.

 

Source : Recherche de CERAM

 

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît CERAM Research Ltd

 

Date Added: Sep 10, 2002 | Updated: Nov 27, 2012

Last Update: 27. November 2012 08:25

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit