گرافیت چرب
گرافیت یکی از آلوتروپ‌های کربن است که به جهت نرم بودن و رنگ سیاهش در ساخت نوک مداد مورد استفاده قرار می‌گیرد گرافیت شکل بلورین کربن است که به طور طبیعی وجود دارد ، این ماده بافت بسیار نرم و روغنی و حالتی کریستالین دارد و در شرایط استاندارد پایدارترین نوع کربن است . ساختار اتمی آن، شش اتم به صورت صفحات شش ضلعی لایه لایه با پیوندی ضعیف بر روی هم قرار گرفته اند. این لایه ها می توانند به راحتی بر روی هم بلغزند. این اتم‌ها با پیوند کوالانسی به هم متصلند و نمی‌توانند با کربنی خارج از این لایه پیوند کوالانسی تشکیل دهند، بنابراین یک لایه گرافیت از طریق پیوندواندروالس که پیوند ضعیفی است به لایه‌های زیرین متصل است .
بطور طبیعی گرافیت زمانی تشکیل می شود که کربن در معرض فشار و گرمای پوسته زمین قرار بگیرد.گرافیت را پس از استخراج با محلول اسید و آب شستشو میدهند و سپس آن را خشک میکنند و محصول به دست آمده را بر اساس خلوص کربن و شکل ذرات کریستالین دسته بندی و دانه بندی میکنند. این خاصیت سبب می‌شود لایه‌های گرافیت به راحتی به روی هم بلغزند. به همین دلیل از این ماده برای «روان کاری» و «روغن کاری» استفاده می شود. گرافیت مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارد که بالاترین ماده مقاوم در برابر حرارت در طبیعت می باشد و همچنین مقاومت فشاری بسیار بالایی نیز دارد .تنها ماده غیر فلزی که رسانای جریان الکتریکی و حرارتی می باشد .
گرافیت طبیعی پودرکربن معدنی است که بصورت هگزاگونال متبلور می گردد ومتناسب با مشخصات در دنیا به سه دسته تقسیم ( گرافیت طبیعی با ۳ نوع شبکه کریستالی وجود دارد:آمورف – فلیک – وین که هر ۳ صورت گرافیت به وسیلـه تفاوت در درجه کربن، اندازه ذرات و خلوص تفکیک می‌شوند)اما عموما بدلیل شکل چرب آن تحت عنوان کلی گرافیت چرب شناخته می شود.
نوع آمورف فراوانترین نوع گرافیت است. این مدل توسط دگرگونی در لایه های ذغال سنگ آنترامیست شکل می‌گیرد. واژه آمورف به کوچک بودن اندازه های کریستال برمی‌گردد که قابل مشاهده نیستند. آمورف برای محصولات گرافیتی سطح پایین مثل مداد، لنت ترمز، مواد افزودنی لاستیکی استفاده می‌شود و پایینترین قیمت در بین انواع مختلف را داراست. درجه خلوص آمورف در محدوده cg %40-20 (cg= محتوای گرافیت) و خلوص کربن بعد از تصفیه آن %۸۵-۷۰ است. بزرگترین ذخیره آمورف کشف شده در چین، مکزیک و آمریکا می‌باشد.
نوع فلیک شکل کمتر شایع از گرافیت طبیعی است و کیفیت بالاتری نسبت به آمورف دارد. فلیک در سنگ‌های دگرگون شده یا سگ‌های رسوبی آهکی شکل می‌گیرد. درجه بندی نوع فلیک در محدوده cg %12-10 و خلوص آن پس از تصفیه %۹۵-۸۵ است. استفاده مقدماتی (اولیه) از نوع فلیک شامل لنت‌های ترمز، باتری‌ها و سلول‌های سوختی می‌باشد. نوع فلیک ۴ برابر قیمت نوع آمورف بفروش می رسد. چین، برزیل و کانادا بزرگترین تولیدکنندگان آن می‌باشند.
ویژگی(خواص گرافیت)
ماده لایه لایه ساخت شده از حلقه کرین ۶ ضلعی ، بالاترین مقاومت طبیعی و سختی، ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت ، روانکاری طبیعی بالا ، مقاومت حرارتی بالا تا ۴۵۰۰ درجه فارنهایت ، رسانای الکتریکی و حرارتی ، ثبات شمیمیایی ، بازدارنده تابش (اشعه) ، اصطکاک کم ، مقاومت فشاری بالا
کاربرد گرافیت
گرافیت ماده ای استراتژیک محسوب می گردد و به سبب دارا بودن خواص منحصر بفرد امروزه جایگاه ویژه ای را در صنعت به خود اختصاص داد ه است .
گرافیت قابل بکار گیری در صنعت از دو روش طبیعی و مصنوعی تهیه می گردد .
این ماده خاصیت روانکاری بالایی دارد و در برابر اسیدها و مواد شیمیایی نیز مقاومت بالایی دارد.از دیگر ویژگی های این ماده ثبات شیمیایی ، دانسیته پایین ،اصطکاک کم می باشد. حفظ خواص کریستالین ،همچنین قابلیت عبور الکتریسیته و تحمل بالای شوک های حرارتی موجب آن گردیده که از این کالای راهبردی در تولید مداد ، رنگ دانه الکترود و پوشش ماسه ها بصورت حلال نسوزها و در ریخته گری (این ماده که بیشتر در ریخته گری تحت عنوان گرافیت چرب نامیده می شود . این ماده اغلب برای پوشش های رنگی بکار گرفته می شود و از خردایش و دانه بندی گرافیت تولید میگردد و … استفاده شود.
گرافیت کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارد که از ان جمله در صنایع ریخته گری و متالوژی , صنایع الکتریکی , صنایع رنگ سازی , صنایع فورج , ساخت لنت , روان کننده ها ، صنایع نسوز , ساخت مداد , صنایع سرامیک , متالوژی پودر , ساخت باتری , گرافیت مایع می باشد. از گرافیت به در تولید الکترودهای کوره، ساخت قطعات نسوز، تولید قطعات الکتریکی، رنگ‌ها، از نوع افزودنی برای تولید فولادهای پرکربن، چدن‌ها، استفاده می‌شود.
برای تهیه گرافیت بایستی بطور دقیق هم محل مصرف و هم نحوه تهیه و مشخصات فیزیکی آن را کامل شناخته تا بدرستی مصرف گردد . این ماده در صنعت عموما با مشخصات ذیل عرضه می گردد کارشناسان شرکت سایا ذوب کیمیا امیدوارند مشاورانی خوب جهت انتخاب انواع گرافیت مورد نظر شما باشند.
توجه : گاه در تعریف برخی کالا ها مانند پودر زغال و کربن فعال و … با واژه گرافیتی که نظم کریستالی ندارد(آمورف) روبرو می شویم . این به معنای آنست که در قسمتی از شبکه جدایش کریستالی روبرو و ماده ای دیگر به آن چسبیده که در اینجا و در ترکیب شیمیائی با کربن صد در صد روبرو نبوده و با ماده ای باناخالصی های متفاوت مانند فلزات ، نیتروژن ،هیدروژن و … مواجهه خواهیم شد به همین دلیل که شکل یکسان ندارد و بی شکل یا آمورف خوانده می شود .
توجه :آنچه امروز موجب شده تا در ساخت مواد وابسته به گرافیت دچار خطا گردند عدم توجه این موارد می باشد. به کرات دیده ام مثلا برای تولید برخی مواد حساس با تصور گرافیت بودن دوده قادر به تولید ماده مورد نظر نگشته اند .امروزه برای تولید موادی مانند گرافن ، فولرن و نانو لوله های کربنی استفاده از کربن های صددرصد گرافیت الزامیست .
