Grafitni izdelki

Fizične lastnosti
Grafit ima podobno tališče kot diamant okoli 3600 stopinj, pri čemer sublimira in ne stopi. Čeprav je pri sobni temperaturi šibkejši od strukturnih kovin, za razliko od običajnega obnašanja kovin ohrani svojo strukturno trdnost pri visokih temperaturah (pravzaprav pridobi trdnost med 1000 in 2500 stopinjami), ima nizek koeficient toplotnega raztezanja in visoko toplotno prevodnost ponuja odlično odpornost na toplotni šok.

Kemijske lastnosti
Ogljikovi atomi v grafitu so razporejeni šesterokotno v ravninskem kondenziranem obročnem sistemu. Plasti so zložene vzporedno ena z drugo. Molekularna struktura grafita je prikazana spodaj na sliki 40. Vsak atom ogljika uporabi tri svoje elektrone za tvorbo močnih kovalentnih vezi s svojimi tremi bližnjimi sosedi, četrti elektron pa pusti, da tvori šibko vez med 'plastmi' grafita, znano kot π vez. Heksagonalna geometrija je ravno prava, da imata obe vrsti vezi največji učinek, zato so vezi v bazalni ravnini kratke in močne.

Ti delokalizirani elektroni niso več neposredno povezani z nobenim določenim atomom ali parom atomov in zaradi tega pojava je grafit sposoben prevajati elektriko in toploto, prav tako pa je grafit idealen za mazanje.

Prva in najpomembnejša stvar, ki si jo morate zapomniti pri grafitu je, da je porozen. Zaradi svoje poroznosti (7%-13%) grafit absorbira vodo. Zaradi tega grafitnih materialov ne smemo izpustiti na dežju ali snegu. Ne gre za to, da bo voda, ki prodre v grafit, trajno uničila material -- ne bo. Pravilno sušenje odpravi vse težave. Izsušiti velike bloke grafita pa je veliko lažje reči kot narediti. Odvisno od vrste in velikosti grafitnega materiala se lahko čas, potreben za pravilno sušenje, podaljša na mesece, zlasti sredi zime. Iz preprostega razloga, ker je sušenje grafita izjemno zamudno, skrbimo, da naše zaloge ostanejo zelo suhe.

Predstavljajte si, da stranki navsezadnje razložite, da njenega naročila trenutno ni mogoče dokončati, ker se njihov material suši. Stvari se še poslabšajo, če poskušate obdelati grafit, ki ima v svoji prostornini mokra področja, ali material, ki je popolnoma moker. Stranski produkt strojne obdelave grafita je grafitni prah, ki ga zbiramo v suhe vreče z relativno zapletenim sistemom zbiranja prahu. Dodajte vodo ali tekočino v mešanico in to, kar imate, je nered. Ne samo, da orodje ne more pravilno rezati materiala, ampak tudi zbiralni sistem ne more zbirati, ker se zamaši zaradi gnojevke, ki je ni mogoče očistiti.

Čeprav je torej grafit tehnično mogoče shraniti zunaj, nato pa ga posušiti, praktični razlogi narekujejo, da je treba grafit shraniti notri. Dajanje prednosti suhemu skladiščenju je bila vedno naša praksa.

Struktura grafita mu daje lastnosti, kot so visoka toplotna in električna prevodnost, mehkoba in stabilnost pri visokih temperaturah.

Grafit je alotrop ogljika, kar pomeni, da je ena od različnih oblik, v katerih lahko obstaja ogljik. Ima večplastno strukturo, pri čemer je vsaka plast sestavljena iz ogljikovih atomov, razporejenih v šesterokotno mrežo.

Te plasti držijo skupaj šibke van der Waalsove sile, ki omogočajo, da plasti zlahka drsijo druga čez drugo. To daje grafitu značilno mehkobo in spolzkost, zaradi česar je idealen za uporabo v svinčnikih in kot lubrikant.

Atomi ogljika v vsaki plasti grafita so povezani z močnimi kovalentnimi vezmi. Zaradi tega je vsaka posamezna plast grafita izjemno močna. Sami sloji pa med seboj niso močno povezani, zato je grafit krhek in se zlahka zlomi.

Ena najbolj opaznih lastnosti grafita je njegova visoka toplotna in električna prevodnost. To je posledica prisotnosti delokaliziranih elektronov v njegovi strukturi. V grafitu je vsak atom ogljika vezan le na tri druge atome ogljika, en elektron pa ostane prost za gibanje. Ti prosti elektroni lahko prenašajo naboj in toplotno energijo skozi grafit, zaradi česar je dober prevodnik.

Grafit je tudi stabilen pri visokih temperaturah, zaradi česar je uporaben v aplikacijah, kot sta proizvodnja jekla in jedrski reaktorji. Ta stabilnost je posledica močnih kovalentnih vezi med ogljikovimi atomi v vsaki plasti grafita.