Grafitové produkty

Fyzikálne vlastnosti
Grafit má teplotu topenia podobnú bodu topenia diamantu okolo 3600 stupňov, v tomto bode skôr sublimuje ako sa topí. Hoci je slabší ako konštrukčné kovy pri izbovej teplote, na rozdiel od typického správania kovu si zachováva svoju štrukturálnu pevnosť pri vysokých teplotách (v skutočnosti získava pevnosť medzi 1000 stupňami – 2500 stupňami), má nízky koeficient tepelnej rozťažnosti a vysokú tepelnú vodivosť. ponúka vynikajúcu odolnosť voči tepelným šokom.

Chemické vlastnosti
Atómy uhlíka v grafite sú usporiadané hexagonálne v rovinnom kondenzovanom kruhovom systéme. Vrstvy sú naskladané paralelne k sebe. Molekulárna štruktúra grafitu je znázornená nižšie na obrázku 40. Každý atóm uhlíka využíva tri zo svojich elektrónov na vytvorenie silných kovalentných väzieb k svojim trom blízkym susedom, pričom štvrtý elektrón vytvára slabú väzbu medzi „vrstvami“ grafitu, tzv. väzba π. Šesťuholníková geometria je presne tá správna pre oba typy väzieb, aby mali maximálny účinok, a preto sú väzby v základnej rovine krátke a silné.

Tieto delokalizované elektróny už nie sú priamo spojené so žiadnym konkrétnym atómom alebo párom atómov a práve vďaka tomuto javu je grafit schopný viesť elektrinu a teplo, ako aj vďaka tomu je grafit ideálny na mazanie.

Prvá a najdôležitejšia vec, ktorú si treba o grafite zapamätať, je, že je porézny. Vďaka svojej pórovitosti (7 %-13 %) grafit absorbuje vodu. Z tohto dôvodu by sa grafitové materiály nemali vynechávať v daždi alebo snehu. Nie je to tak, že voda presakujúca do grafitu materiál natrvalo zničí -- nie. Správne sušenie lieči všetky problémy. Vysušenie veľkých blokov grafitu sa však oveľa ľahšie povie, ako urobí. V závislosti od kvality a veľkosti grafitového materiálu sa čas potrebný na jeho správne vysušenie môže predĺžiť na mesiace, najmä v strede zimy. Z jednoduchého dôvodu, že sušenie grafitu je neuveriteľne časovo náročné, dbáme na to, aby boli naše zásoby veľmi suché.

Predstavte si, že by ste predsa len vysvetľovali zákazníkovi, že jeho zákazka nemôže byť dokončená práve teraz, pretože im vysychá materiál. Veci sa ešte zhoršia, ak sa pokúsite opracovať grafit, ktorý má vo svojom objeme mokré oblasti, alebo materiál, ktorý je úplne mokrý. Vedľajším produktom obrábania grafitu je grafitový prach, ktorý zbierame do suchých vriec pomerne komplikovaným systémom zberu prachu. Pridajte do zmesi vodu alebo tekutiny a to, čo máte, je neporiadok. Nielen, že nástroje nie sú schopné správne rezať materiál, ale ani zberný systém nie je schopný zbierať, pretože sa upcháva nečistiteľným kalom.

Takže zatiaľ čo grafit možno technicky skladovať vonku a potom sušiť, praktické dôvody diktujú, že grafit by sa mal skladovať vnútri. Uprednostňovanie suchého skladovania bolo vždy našou praxou.

Štruktúra grafitu mu dáva vlastnosti, ako je vysoká tepelná a elektrická vodivosť, mäkkosť a stabilita pri vysokých teplotách.

Grafit je alotrop uhlíka, čo znamená, že je to jedna z rôznych foriem, v ktorých môže uhlík existovať. Má vrstvenú štruktúru, pričom každá vrstva je tvorená atómami uhlíka usporiadanými do šesťuholníkovej mriežky.

Tieto vrstvy sú držané pohromade slabými van der Waalsovými silami, ktoré umožňujú, aby sa vrstvy po sebe ľahko posúvali. To dáva grafitu charakteristickú mäkkosť a klzkosť, vďaka čomu je ideálny na použitie v ceruzkách a ako lubrikant.

Atómy uhlíka v každej vrstve grafitu sú navzájom spojené silnými kovalentnými väzbami. Vďaka tomu je každá jednotlivá vrstva grafitu mimoriadne pevná. Samotné vrstvy však nie sú navzájom pevne spojené, a preto je grafit krehký a dá sa ľahko rozlomiť.

Jednou z najpozoruhodnejších vlastností grafitu je jeho vysoká tepelná a elektrická vodivosť. Je to spôsobené prítomnosťou delokalizovaných elektrónov v jeho štruktúre. V grafite je každý atóm uhlíka viazaný iba na tri ďalšie atómy uhlíka, pričom jeden elektrón sa môže voľne pohybovať. Tieto voľné elektróny môžu prenášať náboj a tepelnú energiu cez grafit, čo z neho robí dobrý vodič.

Grafit je tiež stabilný pri vysokých teplotách, čo ho robí užitočným pri aplikáciách, ako je výroba ocele a v jadrových reaktoroch. Táto stabilita je spôsobená silnými kovalentnými väzbami medzi atómami uhlíka v každej vrstve grafitu.