ООО Формула Графита
Русский English
ООО Формула Графита
   
 
 

 

 

 

Словарь

АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЭЮЯ

 

 

 

 

Графит


Графит (от древнегреческого - пишу, предложено А. Вернером в 1789). Перевод слова ассоциируется у нас с представлением о карандаше.  Да, действительно, внутренний стержень простого карандаша (грифель) состоит из естественного графита смешанного со специальным клеем.  Так что такое графит?

Графит - это минерал из класса самородных элементов, одна из аллотропных модификаций углерода (С). Другие формы углерода (С): алмаз, графит, фуллерен, карбон, графен, т.е. химический элемент один, а вещества разные. Как это может быть? Например, у алмаза и графита разное строение кристаллической решетки (это называется полиморфность). Другая разновидность аллотропности: образования молекул с разным числом атомов, например кислород: атомарный - О, молекулярный - О2, озон - О3.

Природный Графит люди применяли еще в глубокой древности. Есть свидетельства, что его использовали для нанесения татуировок. В Египте около 4500 лет назад графит применяли в качестве украшений и пигмента для раскрашивания керамики. Графитовые карандаши впервые появляются в XII веке на Востоке.  В Европе лишь в Эпоху Возрождения с расцветом в Италии изобразительного искусства, графит нашел всем известное применение в человеческой деятельности. Первое европейское промышленно разработанное в XV веке месторождение «черного мела» (кара даш), находилось, в итальянской провинции Пьемонт. Пишущие стержни из графита тут же приобрели в Европе чрезвычайную популярность, но сразу же подорожали, поскольку пьемонтское месторождение быстро исчерпалось. Та же участь постигла найденные вскоре залежи графита в Андалузии и Тюрингии.   И только в XVI веке в Англии было, наконец, открыто крупное месторождение «черного мела». Изготовляя карандаши, англичане оправляли графитовый стержень не только в дерево, но и золото, украшали различными орнаментами. Такие карандаши представляли собой настоящее произведение искусства и стоили очень дорого.  Графит часто принимали за вещества, обладающие сходными внешними физическими свойствами, например молибденит (дисульфид молибдена), одно время считавшийся графитом. Известны другие названия графита: "черный свинец", "карбидное железо", "серебристый свинец". В 1779 Карл Шееле установил, что графит можно окислить воздухом с образованием углекислого газа и сделал вывод, что графит представляет собой "особый минеральный уголь".

Графит бывает естественным (природным) и искусственным - это необходимо четко понимать.  

Почему сегодня графит получил такое широкое применение в различных областях деятельности человека?  Его применение основывается на нескольких уникальных свойствах.

  • Высокая электропроводность (близкая к металлам)
  • Устойчивость к агрессивным средам (химическая инертность)
  • Устойчивость к высоким температурам (огнеупорность, термостойкость - температура плавления 3800 - 3900°С)
  • Высокая теплопроводность (выше чем у меди и алюминия).

В зависимости от того какие свойства необходимы больше, производят различные марки графита...






Графит кристаллический (руда)



Графит серебристый (ГС)

Графит естественный (природный) подробно

В природе графит бывает 2 видов: кристаллический (явнокристаллический) и скрытокристаллический. После обогащения руды естественный графит выглядит в виде порошка (различного оттенка: серый, серебристый, черный), напоминающий порох. Получают следующие марки товарного природного графита:

Малозольные марки природного графита(производство Россия):

ГАК - 3. ГОСТ 10273-79 - предназначен для изготовления активных масс, щелочных аккумуляторов и масс для графитированных антифрикционных изделий из цветных металлов.

ЭУТ - 1, 2, 3. ГОСТ 10274-79, ЭУЗ, ЭУН - предназначен для производства эдектроугольных изделий.

ГК - 2, 3. ГОСТ 4404-78 - предназначен для изготовления карандашей канцелярской, школьной и копировальной групп.

ГЭ - 3, 4. ГОСТ 7478-75 - предназначен для производства источников тока. 

П, ГС - 4. ГОСТ 8295-73 - предназначен для изготовления смазок, покрытий и электропроводящей резины.

Рядовые марки природного графита:

ГТ - 1, 2, 3. ГОСТ 4596-75, ГО - ТУ 5728-001-74206540-2005 - предназначен для изготовления огнеупорных, графитокерамических изделий.

ГЭ - 1, 2. ГОСТ 7478-75 - предназначен для производства первичных химических источников тока.

ГЛ - 1, 2, 3. ГОСТ 5279-74; ГЛ, ГЛМ - ТУ 5728 -002-74206540-2005 - предназначен для изготовления красок, паст и припыла, применяемых в литейном производстве.






Электроды графитовые для плавки металлов (ЭГ)


Втулки из графита МПГ


Тигли для ювелиров

Графит искусственный подробно

Мы знаем, что графит используется из-за его уникальных качеств, но для разных условий важно какое-то определенное качество, поэтому делается акцент на него. Например, электропроводность (графит ЭГ). Поэтому существует так много марок искусственного графита. Графит искусственный в отличие отприродного, всегда твердый, различной формы (цилиндр, куб, параллелепипед) и размеров. Искусственный графит получают разными способами: ачесоновский, рекристаллизация, пиролиз, доменный, карбидный. В промышленности наиболее используемый способ, ачесоновский. Применяя данный метод, в различных технологических сочетаниях, получают следующие виды графитов:

Электродный графит подробно : - из данного графита изготавливают графитовые электроды, применяемые для плавки металлов и резки облоя металлических заготовок, футеровка графитовая. Марки графитовых электродов: ЭГ, ЭГП, ЭГПК, ЭГСП, RP, НP, SHP, UHP... Ниппельные соединения марок: Н, НУ, НС, RPN...ДБГ - доменный блок графитовый.

Графит углесодержащий подробно (в основном применяется в алюминиевой промышленности, характеризуется меньшим содержанием углерода до 74% и большей твердостью): ЭУ-электроды угольные, КБ - катодные блоки, АБ - анодные блоки, ДБУ - доменные блоки углеграфитовые, БП - блоки подовые.

Малозольный, крупнозернистый: ГМЗ, ГМЗ-ОСЧ - графиты общего назначения.

Плотный, улучшенной структуры: 3ОПГ, 3ОПГ-ОСЧ.

Конструкционный подробно : МГ, МГ-1 ОСЧ 7-2, L-7... - мелкозернистые, высокой механической прочности,

МПГ, МПГ-6, МПГ-7... - мелкозернистый, высокопрочный, термически стойкий;

Конструкционный изостатический, подробно : ISEM-1, 2, 3, 43(И-1, И-2, И-3), IG-12, SED-40(C-4), R4340, EDM, СDI... - мелкозернистый, высокоплотный, термически стойкий.

Область применения конструкционных марок графитов очень велика: металлургия, машиностроение, химическая, ювелирная, пищевая, полиграфическая промышленность...

Для получения специальных свойств делают дальнейшую обработку графита:






Кольца из антифрикционных материалов

Антифрикционный графит подробно

Антифрикционные графиты изготавливают из не прокалённого нефтяного кокса, каменноугольного пека с добавкой природного графита, сажи. Для получения плотного непроницаемого антифрикционного материала применяют пропитку его металлами: баббитом, оловом и свинцом. Антифрикционные графиты изготавливают следующих марок (производство Россия):

АО - антифрикционный обожженный: АО-600, АО-1500, АО-1500Б83 (с баббитом), АО -1500СО5 (свинец, олово), Нигран, Химанит АГ - антифрикционный графитированный: АГ-600, АГ-1500, АГ-1500 Б83, АГ-1500СО5, АМГ-600Б83, АМГ-600СО5

Применяются для деталей узлов трения, работающих в условиях сухого, полусухого и жидкостного трения при спокойной или плавно меняющейся нагрузке (уплотнительные кольца компрессоров, вкладыши, подшипники скольжения насосов и др.).










Фольга из терморасширенного графита

Графитопластовые материалы подробно

Графитопластовые материалы: АФГМ, АФГ- 80ВС, 7В-2А, КВ, КМ, АМС, АТГ-С, АТМ-1

Данные материалы изготавливаются на основе материала фторопласт-4. Применяются данные композиты в узлах трения различных машин и оборудования, работающих в агрессивных средах и высоких температурах, защитный материал от агрессивных сред.


Терморасширенный графит подробно

Терморасширенный графит изготавливается из природногокристаллического графита. На первом этапе его окисляют. Окисление сводится к внедрению молекул и ионов серной или азотной кислоты в присутствии окислителя (пероксид водорода, перманганат калия и др.) между слоями кристаллической решетки графита. (Так называемая стадия интеркалерованого графита ИГ). Окисленный графит отмывают и сушат. Затем окисленный графит подвергают термообработке до Т = 1000 °C со скоростью 400-600 °C/с. Благодаря чрезвычайно высокой скорости нагрева происходит резкое выделение газообразных продуктов разложения внедренной серной кислоты из кристаллической решетки графита. В результате межслойное расстояние увеличивается примерно в 300 раз, а число маленьких частиц графита и объём пробы увеличивается в 60-400 раз. В полученном материале остается некоторое количество оксидов серы или азота в зависимости от применяемой технологии. Далее полученный терморасширенный графит прокатывают, иногда армируют, добавляют присадки и прессуют для получения изделий.

Основным применением терморасширенного графита является производство гибкой фольги ТРГ и графитового прокладочного материала, а также графитовых уплотнений на их основе, таких как уплотнительные прокладки разных типов, сальниковые кольца, плетеные набивки и др.


Изображение поверхности высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ). Изображение получено на сканирующем зондовом микроскопе CertusStandard в режиме атомно-силового микроскопа. Размер изображения 11х11 μм

Силицированный графит подробно

Силицированный графит является композитным материалом, состоящим в основном из карбида кремния (SiC) и свободного углерода (С), т.е. это продукт высокотемпературной обработки различных типов искусственного графита расплавленным кремнием. Применяется для изготовления различных изделий, материалов, стойких в окислительных и газовых средах при высоких температурах. Карбид кремния придает силицированному графиту высокую жаропрочность и жаростойкость, а графит - высокую стойкость к многократным теплосменам и самосмазывающуюся способность.

Марки силицированного графита (Россия): СГ-Т; СГ-П; СГ-М; ГАКК 55/40.


Пирографит подробно

Пирографит, образуется при термическом разложении на горячей поверхности (при тщательно контролируемых внешних условиях) газообразного углеводорода - метана СН4. При обтекании специальной подложки (обычно это тот же промышленный графит) метан разлагается, а газообразный углерод конденсируется на горячей поверхности, имеющей температуру от 2300 до 2600 К. При меньшей температуре реакция идет очень медленно, а при большей преобладает обратный процесс - взаимодействие углерода с водородом и метаном. Он значительно плотнее обычных сортов графита и газонепроницаем. Если плотность обычных графитов 1,6-1,8 г/см3, то у пирографита она достигает 2,22 г/см3; уже его пленка толщиной 0,03-0,05 мм не пропускает гелий даже при нагреве до 2500°С. Его механическая прочность <в 5-10 раз выше, чем у нормальных графитов и при рабочих температурах она выше, чем у жаропрочных сталей или никелевых сплавов.

Единственным недостатком пирографита является его большой коэффициент линейного расширения, что приводит при нагреве к разрыву подложки под пирографитовой оболочкой. Для предотвращения этого явления в состав пирографита вводят несколько процентов карбида кремния (бора, гафния, кобальта, ниобия). Получаются более прочные и значительно более твердые материалы (однако при этом несколько увеличивается его теплопроводность). Скорость горения пирографита при взаимодействии с высокотемпературным потоком воздуха меньше, чем у обычных марок графита, почти в 104 раз, т. е. в данном случае мы имеем дело с так называемой «медленной» кинетикой процесса. Это, вероятно, связано с высокой плотностью поверхности пирографита, существенно уменьшающей площадь реакции. Он обладает теплоизоляционными свойствами, поэтому его рекомендуют для обшивки гиперзвуковых летательных аппаратов, защитных экранов, деталей плазменных горелок и деталей ракет, соприкасающихся с раскаленными газами и др. Пирографит изотропный (ПГИ), выпускается в виде пластин, кювет, втулок, колец, шайб, сегментов и других изделий различной конфигурации.

Анализ показал, что пирографит обладает высокоориентированной структурой кристаллов. В ряде случаев отдельные кристаллиты упорядочены, т.е. все слои графита практически параллельны друг другу. Такой графит бывает, как природный, так и искусственный. Искусственный, называют высокоориентированным пиролитическим графитом или ВОПГ.

ВОПГ интересен для сканирующей зондовой микроскопии. ВОПГ является «природным» стандартом для сканирующей зондовой микроскопии. Благодаря тому, что точно известно расстояние между отдельными слоями, можно провести калибровку СЗМ по полученному изображению поверхности графита. В режиме сканирующего туннельного микроскопа можно провести визуализацию отдельных атомов в решетке графита и провести калибровку СТМ.

 
     
     
 
Заказ обратного звонка

 

Полезно знать

МЕРЫ ОБЪЕМА

1 куб. дюйм = 16,39 куб. см.
1 куб. см = 0,06102 куб. дюйма
1 куб. фут = 0,02832 куб. метра
1 куб. метр = 35,31 куб. фута
1 куб. ярд = 0,7646 куб. метра
1 куб. метр = 1,308 куб. ярда
1 куб. дюйм = 0,01639 литра
1 литр = 61,03 куб. дюйма
1 галлон = 4,546 литра
1 литр = 0,22 галлона
1 регистровая тонна (водоизмещение судов) = 2832 куб. метра

 
     
    ООО Формула Графита Написать письмоКарта сайтаСоздание и продвижение сайта Яндекс.Метрика