Graphite là một khoáng chất, một dạng tinh thể biến tính ổn định của cacbon. Nó vẫn giữ được các đặc tính ban đầu của nó trong các điều kiện tiêu chuẩn. Vật liệu chịu lửa, đủ đặc và có độ dẫn điện cao. Nó hóa ra bằng cách đốt nóng than antraxit mà không cần tiếp cận không khí. Nó được sử dụng trong các xưởng đúc, trong sản xuất thép, cũng như để bôi trơn trong sản xuất cán. Nhưng những khu vực này không bao gồm tất cả các lĩnh vực sử dụng.
Tính năng cơ bản
Nếu bạn quan tâm đến câu hỏi khối lượng riêng của than chì là gì, bạn nên biết rằng thông số này là 2230 kg / m3. Một dạng thù hình khác của cacbon là kim cương, đó là lý do tại sao than chì đôi khi được so sánh với nó. Chất này có đặc điểm dẫn điện và hoạt động như một chất bán kim loại. Tính chất này đã được tìm thấy trong quy trình sản xuất điện cực.
Mật độ của than chì không phải là tất cả những gì bạn cần biết nếu bạn quan tâm đến khoáng chất này. Có những tài sản khác để xem xét là tốt. Ví dụ, sự biến đổi tinh thể này của cacbon không nóng chảy, nhưng khitiếp xúc với nhiệt độ 3500 ° C bốc cháy. Vật liệu chuyển qua pha lỏng, chuyển sang trạng thái khí.
Tuy nhiên, nếu các điều kiện cung cấp để tăng áp suất lên đến 90 MPa, cũng như nhiệt độ, thì có thể đạt được sự nóng chảy. Khám phá này được thực hiện trong khi nghiên cứu các đặc tính của kim cương khi họ đang cố gắng tổng hợp nó. Nhưng không thể lấy vật liệu này từ than chì nóng chảy.
Mạng tinh thể
Mạng tinh thể của than chì cung cấp sự hiện diện của các nguyên tử cacbon. Nó có cấu trúc phân lớp. Khoảng cách giữa các lớp riêng lẻ có thể đạt 0,335 nm. Trong mạng tinh thể, các nguyên tử cacbon liên kết với ba nguyên tử cacbon khác.
Mạng tinh thể có thể là hình lục giác và hình thoi. Trong mỗi lớp, các nguyên tử cacbon nằm đối diện với các phần trung tâm của các hình lục giác. Sau đó nằm trong các lớp liền kề, sau đó vị trí của các lớp được lặp lại, điều này xảy ra sau một.
Sản xuất than chì nhân tạo
Graphite và các đặc tính của nó không phải là điều duy nhất bạn nên biết nếu bạn quan tâm đến khoáng chất này. Cũng cần hỏi về việc sản xuất giống nhân tạo. Nó khác với vật liệu tự nhiên ở chỗ quá trình tổng hợp tạo ra một chất với các thông số cụ thể.
Chất thải than cốc và cát than được sử dụng trong sản xuất. Một hỗn hợp các nguyên tố mịn được nung, và sau đó được làm lạnh trong khoảng 5 tuần. Tác động của nhiệt độ ở giai đoạn đầu tiên kèm theolên đến 1200 ° C.
Để tăng mật độ lý thuyết của than chì, các phôi được ngâm tẩm với cát. Ở giai đoạn cuối cùng, quá trình graphit hóa diễn ra, nó liên quan đến việc xử lý nhiệt vật liệu trong một lò nung đặc biệt, nơi nhiệt độ đạt tới 3000 ° C. Trong trường hợp này, có thể tạo thành mạng tinh thể.
Than chì này có tính dẫn nhiệt cao và dẫn điện tuyệt vời. Tính chất dị hướng vốn có trong một khoáng chất thu được bằng cách ép đùn. Ngày nay, một công nghệ mới hơn được sử dụng, được gọi là ép đẳng áp. Điều này làm cho nó có thể sản xuất một vật liệu có hệ số ma sát thấp. Nó có đặc tính đẳng hướng.
Mật độ của than chì (g / cm3), thu được trong quá trình ép đùn, đạt 2,23. Chỉ số tương tự đối với giống kết tinh lại đẳng áp, tùy thuộc vào thương hiệu, có thể đạt 5 g / cm3. Vật liệu này được sử dụng để sản xuất phôi thép có kích thước lớn, chiều dài và đường kính tương ứng là 1000 và 500 mm, cũng như để sản xuất các bộ phận đúc và khuôn có đặc tính chống ma sát.
Thương hiệu chính
Ngày nay, khả năng tổng hợp với các kích thước hạt khác nhau được sử dụng. Kết quả là, than chì có thể được phân loại thành:
- thô;
- vừa;
- tinh;
- mịn.
Các phần tử đầu tiên đạt đường kính 3.000 micron. Nếu chúng ta đang nói về một giống có hạt trung bình, thì kích thước hạt là 500µm. MPG graphite hạt mịn với kích thước hạt lên đến 50 micron được phân biệt. Ngoài ra còn có một khoáng chất đẳng hướng hạt mịn của nhãn hiệu MIG-1, các hạt có kích thước từ 30 đến 150 micron. Graphit hạt mịn và graphit đẳng áp có các hạt có kích thước lên đến 30 micron, đường kính tối thiểu của chúng là 1 micron.
Sử dụng than chì nhân tạo
Bạn đã biết khối lượng riêng của than chì. Tuy nhiên, việc nghiên cứu diện tích sử dụng giống nhân tạo cũng rất quan trọng. Nó được áp dụng trong tất cả các ngành công nghiệp. Điện cực được làm từ hạt thô. Cấu trúc hạt mịn để sản xuất các sản phẩm định hình có hình dạng phức tạp.
Việc sử dụng khoáng chất nhân tạo giúp đạt được độ chính xác cao trong sản xuất các bộ phận. Ngày nay, thiết bị được sản xuất đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn của thế kỷ này.
Thông tin bổ sung về mật độ và sự giãn nở nhiệt
Tùy thuộc vào chất phụ gia, mật độ than chì cao nhất có thể là 5g / cm3. Giá trị nhỏ nhất là 2. Nó vốn có trong than chì kết tinh lại. Các đơn tinh thể có tính dị hướng cao, điều này là do cấu trúc của mạng tinh thể. Trong các mặt phẳng cơ bản, sự giãn nở nhiệt là âm lên đến 427 ° C. Điều này cho thấy rằng khoáng chất này đang bị thu hẹp lại.
Khi nhiệt độ tăng, giá trị tuyệt đối của nó giảm. Ở mức nhiệt độ trên, sự nở vì nhiệt là dương. Nóhướng vuông góc với các mặt phẳng đáy. Hệ số giãn nở nhiệt độ gần như không phụ thuộc vào nhiệt độ và vượt quá giá trị hơn 20 lần so với hệ số tuyệt đối trung bình cho các mặt phẳng cơ sở.
Những điều bạn cần biết về độ bền
Độ bền và mật độ của than chì thay đổi khi nhiệt độ tăng. Đối với hầu hết các loại graphit nhân tạo, độ bền kéo tăng lên 2,5 khi nhiệt độ tăng. Giá trị lớn nhất đạt được ở 2800 ° C.
Cường độ nén tăng lên 1,6 lần khi nhiệt độ đạt 2.200 ° C. Mô đun cắt và độ đàn hồi tăng lên 1,6 lần khi nhiệt độ lên tới 1.600 ° C.
Trong kết luận
Hình dạng xác định các loại than chì, có thể là: dạng phiến, dạng vảy và dạng hình cầu. Flake còn được gọi là ủ cacbon. Graphit cũng là một thành phần cấu trúc vi mô của gang xám, dễ uốn và gang graphit nén chặt. Trong trường hợp này, nó bao gồm cacbon và xác định các tính chất cụ thể của gang.
Vật liệu này đã được sử dụng để tạo ra các chữ khắc và hình vẽ cách đây khoảng 4.000 năm. Tên của nó bắt nguồn từ từ "viết". Các mỏ này nằm ở nơi lắng đọng của bitum và than cứng đã tiếp xúc với nhiệt độ cao.
