گرافیت یکی دیگر از حدود ۲۵ عنصر بومی‌است که در این جا معرفی می‌شود. نام گرافیت برگرفته از واژه یونانی graphein به معنی نوشتن است که اشاره به رد سیاه رنگی دارد که روی کاغذ از آن به جا می‌ماند. گرافیت مات و خاکستری تیره تا سیاه است. به شکل بلورهای شش وجهی، ورقه‌های انعطاف پذیر، پوسته پوسته یا توده‌های بزرگ تشکیل می‌شود. ساختار آن می‌تواند به شکل خاک، دانه دانه یا فشرده باشد.
گرافیت که نماد شیمیایی آن C است در اثر دگرگونی رسوبات کربن دار و نیز در اثر واکنش ترکیبات کربن با محلول‌های هیدروترمال به وجود می‌آید. گرافیت زمانی تشکیل می‌شود که کربن در معرض گرما و فشار پوسته و بخش بالایی جبه زمین قرار گیرد. برای این که گرافیت به وجود آید باید فشاری برابر ۷۵۰۰۰ پوند در هر اینچ مربع و دمایی در حدود ۷۵۰ درجه سلسیوس به آن وارد آید.
گرافیت یکی از آلوتروپ‌های دگرشکلی‌های کربن است . این ماده به جهت نرم بودن و رنگ سیاهش در ساخت نوک مداد مورد استفاده قرار می‌گیرد. گرافیت اصولا نام ماده معدنی (کانی) است که با شبکه کریستالی هگزاگونال که بدلیل مشخصات فنی مصارف گوناگونی دارد.
گرافیت ساختار لایه-لایه داشته و از قرار گرفتن ۶ اتم کربن به صورت ۶ ضلعی منتظم پدید آمده است. این اتم‌ها با پیوند کوالانسی به هم متصل هستند و نمی‌توانند با کربنی خارج از این لایه پیوند کوالانسی تشکیل دهند، بنابراین یک لایه گرافیت از طریق پیوند واندروالس 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 می‌شود.
در صنعت ریخته ی گاها و در بخش کارگاهی یا برخی فرو شگاهها به اشتباه گرافیت را معادل کک نفتی در نظر می گیرند در حالی که هر یک از این واژه ها دارای مشخصات مربوط به خود می باشند .
پودر زغال : عبارتست از زغالسنگ(هیدرو کربن ) معمولی با پایه گیاهی (بیتومین ) پودر شده که اغلب مصرف ماهیچه ای دارد .
گیلسونایت : هیدرو کربن پایه نفتی (قیر طبیعی )که می توان با قدری فراوری علاوه بر ماهیچه در سا خت کک نیز استفاده گردد .
کک زغالسنگ : کک مادهٔ جامد پُر کربن است که بر اثر تقطیر آهستهٔ زغالسنگ تشکیل می‌شود. از این ماده با عیار کربن ۸۰ تا ۹۰ به‌عنوان سوخت استفاده می‌شود و به‌طور گسترده به‌عنوان یک جایگزین برای زغالسنگ محسوب می‌شود. زغال کک در ریخته گری بخصوص در کوره بلند بدلیل خواص مکانیکی مصرف دارد .
کک نفتی (پترولیوم کک) : ماده جامد نهایی کربن است که از فرایند پالایش نفت حاصل می‌شود و گروهی از سوخت‌ها بشمار می‌آید که به عنوان کک‌ها شناخته می‌شوند. کک نفتی به‌طور خاص از یک فرایند نهایی کراکینگ حاصل می‌شود که از فرایندهای مهندسی شیمی بشمار می‌آید و هیدروکربن‌های زنجیره‌ای نفت را در بخشی بنام واحد کوکر، به زنجیره‌های کوتاه‌تر تقسیم می‌کند. کک نفتی اولیه پالایشگاه را کک نفتی خام یا RPC ودر حالیکه ضرورتا برای افزایش کربن لازم باشد در صنایع ریخته گری استفاده گردد آنرا کلسینه نموده و اصطلاحا CPC نامیده می شود.
تولید گرافیت ورقه ای :
بیشتر گرافیتی که در سطح زمین دیده می‌شود در مرز صفحات همگرای زمین، یعنی جایی که سنگ شیل غنی از ماده ارگانیک و سنگ آهک در معرض گرما و فشار دگرگونی ناحیه ای قرار می‌گیرند تشکیل می‌شود. در نتیجه مرمر، شیست و گنیس تشکیل می‌شوند که دارای بلورها و ورقه‌های ریز گرافیت هستند. زمانی که گرافیت در مقادیر زیاد انباشته می‌شود، می‌توان سنگ‌های نام برده را استخراج کرد و به اندازه‌های کوچک خرد کرد تا ورقه‌های گرافیت موجود در آن‌ها آزاد شود و به دنبال فرآیندهایی مانند «جداسازی طبق چگالی ویژه» یا «شناورسازی کف» گرافیتی که تراکم کمتری دارد از آن جدا شود. محصول تولید شده گرافیت ورقه ای است. لازم به ذکر است که شناورسازی کف یکی از مهم ترین روش‌های جداسازی ماده معدنی از مواد زاید و یکی از دقیق ترین روش‌ها برای پرعیار کردن مواد معدنی است.
گرافیت شکلی از کربن بلوری است که به طور طبیعی شکل می‌گیرد. این کانی بومی‌در سنگ‌های آذرین و دگرگونی یافت می‌شود. این کانی هر ویژگی را به میزان زیادی دارا است. برای مثال بسیار نرم است، با کوچک ترین فشاری در سطح رَخ می‌شکند و چگالی ویژه بسیار کمی‌دارد. از سوی دیگر، به شدت در مقابل گرما مقاوم است و درتماس با مواد دیگر واکنشی نشان نمی‌دهد. به خاطر این ویژگی‌ها است که موارد کاربرد گرافیت در متالورژی و تولید سازه بسیار گسترده هستند. از گرافیت در متالورژی، الکتروتکنیک، رآکتورهای اتمی‌و ساخت انواع مداد استفاده می‌شود.
نوعی از گرافیت از دگرگونی رگه‌های نازک زغال سنگ شکل می‌گیرد. مواد اصلی ارگانیک موجود در زغال سنگ شامل کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و گوگرد هستند. گرمای ناشی از دگرگونی، مولکول‌های ارگانیک زغال سنگ را از بین می‌برد و اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و گوگرد موجود در آن را تبخیر می‌کند .
گرافیت تشکیل شده از دگرگونی هیدروترمال
مقدار کمی‌گرافیت در اثر واکنش ترکیبات کربن به دنبال دگرگونی هیدروترمال تشکیل می‌شود. این کربن قابلیت جا به جا شدن و رسوب کردن در رگه‌هایی که متصل با کانی‌های هیدروترمال هستند را دارد. چون این کربن در جریان آب شسته و جا به جا می‌شود، میزان تبلور بالایی دارد. این ویژگی آن را به ماده ای مناسب برای بسیاری از مصارف الکتریکی تبدیل کرده است.
گرافیت موجود در سنگ‌های آذرین و شهاب سنگ‌ها
مقادیر بسیار کمی‌از گرافیت به عنوان کانی اولیه در سنگ‌های آذرین شکل می‌گیرد. به شکل ذرات بسیار کوچکی در جریان‌های آتشفشانی بازالت و سینیت یافت می‌شود. همچنین در پگماتیت‌ها هم دیده می‌شود. برخی شهاب سنگ‌های آهنی نیز مقادیر اندکی گرافیت در خود دارند که این نوع گرافیت از لحاظ اقتصادی ارزشی ندارد.
گرافیت مصنوعی
گرافیت مصنوعی با حرارت دادن موادی با درصد بالای کربن مانند کُک نفتی در دمایی بین ۲۵۰۰ تا ۳۰۰۰ درجه سلسیوس حاصل می‌شود. در چنین دمای بالایی، همه مواد فرار و بسیاری از فلزات در ماده قابل تزریق یا از بین می‌روند یا از آن خارج می‌شوند. گرافیتی که باقی می‌ماند به یک ساختار صفحه مانند بلوری می‌چسبد. درجه خلوص گرافیت مصنوعی تا ۹۹ درصد کربن هم می‌رسد.
گرافیت و الماس
گرافیت و کربن دو شکل معدنی از کربن هستند. الماس در جبه زمین و تحت گرما و فشار بسیار زیاد تشکیل می‌شود. بیشتر گرافیتی که نزدیک به سطح زمین پیدا شده درون پوسته زمین در دما و فشاری پایین تر شکل می‌گیرد. گرافیت و الماس ترکیب یکسانی دارند، ولی ویژگی‌های آن‌ها با هم متفاوت است.
مقدار کمی‌گرافیت در اثر واکنش ترکیبات کربن به دنبال دگرگونی هیدروترمال تشکیل می‌شود. این کربن قابلیت جا به جا شدن و رسوب کردن در رگه‌هایی که متصل با کانی‌های هیدروترمال هستند را دارد. چون این کربن در جریان آب شسته و جا به جا می‌شود، میزان تبلور بالایی دارد. این ویژگی آن را به ماده ای مناسب برای بسیاری از مصارف الکتریکی تبدیل کرده است.
مصارف کک نفتی با مشخصات مختلف بتفکیک در نمودار دایره ای زیر در سال ۲۰۱۲ نمایش داده شده است .
در حالی که کک نفتی پس از سولفور زدائی گرافیتیزه گردد یعنی ساختار خطی بتواند تا حد زیادی حلقوی گردد بندیل به گرافیتی از نوع کم سولفور خواهد گردید.این ماده را نباید با کک سوزنی اشتباه گرفت .
نیدل کک (کک سوزنی) :هر گاه کک نفتی از هیدرو کربنهای با ساختار آروماتیک تحت شرایط خاص پیرولیزو کربنیزه شده و گرافیتیزه گردد ساختار ظاهری بصورت سوزنی در آمده که استفاده فراوانی برای تولید الکترود قوس دارد .
گرافیت : اصولا به دو صورت طبیعی در معادن و مصنوعی که برگرفته شده از نفت میباشد تولید و مصارف فراوانی در صنایع ریخته گری ، رنگ ، نسوز ، هسته ای ، کامپوزیت ها و متالورژی پودر دارد .
شرکت آمیژه مواد آسیا به دلیل قدمت در تحقیق و توسعه در بخشهای مختلف ارائه دهنده یکی از بهترین انواع مواد ذیل باشد .
