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 یکی از آلوتروپ‌های کربن است که به جهت نرم بودن و رنگ سیاهش در ساخت نوک مداد مورد استفاده قرار می‌گیرد. گرافیت ساختار لایه-لایه داشته و از قرار گرفتن ۶ اتم کربن به صورت ۶ ضلعی منظم پدید آمده است. 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. این خاصیت سبب می‌شود لایه‌های گرافیت به راحتی به روی هم بلغزند. به همین دلیل از این ترکیب برای «روان کاری» و «روغن کاری» استفاده می شود. از گرافیت به عنوان الکترودهای کوره، روان کننده، ماده نسوز، قطعات الکتریکی، رنگ‌ها، فولادهای پرکربن، چدن‌ها، مداد گرافیتی و … استفاده می‌شود. گرافیت پایدارترین شکل کربن در شرایط استاندارد است.
گرافیت قابل بکار گیری در صنعت از دو روش طبیعی و مصنوعی تهیه می گردد . گرافیت طبیعی پودرکربن معدنی است که بصورت هگزاگونال متبلور می گردد و در دنیا به نام گرافیت چرب شناخته می شود. گرافیت بصورت مصنوعی نیز تولید می گردد که از فرایند گرافیتیزاسیون کک های نفتی خام آروماتیک و طی فرایندی زمان بر و هزینه بر تولید می گردد .
گرافیت طبیعی با ۳ نوع شبکه کریستالی وجود دارد: آمورف – فلیک – وین . هر ۳ صورت گرافیت به وسیلـه تفاوت در درجه کربن،اندازه ذرات و خلوص تفکیک می‌شوند.
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.
نوع وین نادرترین و با ارزش‌ترین شکل از گرافیت طبیعی است و بالاترین کیفیت را دارد. درجه خلوص نوع وین معمولا بالاتر از cg %90 و خلوص کربن بدون پالایش آن %۹۹-۹۵ است. گرافیت وین درجه حرارت و قابلیت رسانای الکتریکی بالاتری دارد و همچنین دارای بالاترین درجه از یکپارچگی منسجم در تمام گرافیت‌های طبیعی است. وین به راحتی قالب گیری شده که این خاصیت به صرفه جویی قابل ملاحضه در هزینه ها در ازای میزان پایین مواد خام منجر می‌شود. در حال حاضر سریلانکا تنها قلمروی تولید گرافیت وین است.
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 اغلب برای پوشش های رنگی بکار گرفته می شود و از خردایش و دانه بندی گرافیت تولید میگردد تولید این ماده بدلیل خواص الکتریسیته ساکن تکنیکال می باشد و غالب این مواد وارداتی میباشد. )و … استفاده شود.
خواص گرافیت
- ماد 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
مشخصات معمول
گرافیت معمول که در بازار مصرف می گردد عموما دارای مشخصات ذیل است . فراموش نکنیم هریک از صنایع ازمشخصات شیمیائی ،فیزیکی و دانه بندی خاص خود استفاده نموده که عدم توجه به آن موجب ناموفق بودن در مصرف آن می گردد .
C: ۸۵%-۹۰% ASH: 0.5% Max Mesh: 150 Mesh: ۲۰۰ Mesh: ۳۲۵
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 صددرصد روبرو نبوده و با ماده ای باناخالصی های متفاوت مانند فلزات ، نیتروژن ،هیدروژن و … مواجهه خواهیم شد به همین دلیل که شکل یکسان ندارد بی شکل یا آمورف خوانده می شود .آنچه امروز موجب شده تا اغلب حتی محققین در ساخت مواد وابسته به گرافیت دچار خطا گردند عدم شناخت این موارد می باشد. به کرات دیده ام مثلا برای تولید برخی مواد حساس با تصور گرافیت بودن دوده قادر به تولید مادعه مورد نظر نگشته اند .امروزه برای تولید موادی مانند گرافن ، فولرن و نانو لوله های کربنی استفاده از کربن های صددرصد گرافیت الزامیست .در شرایط خاص لازمست از روشهای مانند cvi و cvd گرافیت تولید می گردد .
کارشناسان این شرکت امیدوارند مشاورانی خوبی جهت انتخاب گرافیت مورد نظر شما باشند.
