Titik Leleh Grafit

Titik leleh grafit penting untuk industri baja, baterai, dan semikonduktor. Dosis grafit meleleh? Pertanyaan ini sering digunakan dalam perjalanan untuk mengeksplorasi grafit. Karakteristik ketahanan suhu tinggi yang dimiliki oleh titik leleh grafit menjadi dasar yang kuat untuk terobosan teknologi dan inovasi proses di berbagai bidang.

Nilai spesifik titik leleh grafit

Titik leleh grafit adalah nilai yang tinggi pada skala suhu Fahrenheit. Biasanya, titik leleh grafit adalah sekitar 6332°F.

Nilai titik leleh grafit yang diterima

Dalam penelitian ilmiah, titik leleh grafit yang diterima adalah sekitar 3652-3697 ° C pada tekanan atmosfer standar (kondisi eksperimental dan metode pengukuran yang berbeda dapat menyebabkan sedikit perbedaan nilai). Kisaran suhu ini menunjukkan bahwa grafit dapat menahan karakteristik panas yang sangat tinggi. Dan ini juga menunjukkan bahwa ini adalah bahan yang tahan suhu tinggi.

Bandingkan titik leleh dari atom karbon lainnya

Dibandingkan dengan grafit, titik leleh intan (berlian) juga sangat tinggi. Titik leleh berlian adalah sekitar 4000 °C. Hal ini karena struktur kristal berlian dan grafit berbeda, berlian adalah kristal atomik yang khas, setiap atom karbon dan empat atom karbon yang berdekatan adalah ikatan kovalen, struktur yang ketat ini membuatnya membutuhkan lebih banyak energi untuk meleleh. Grafit adalah kristal campuran, yang memiliki ikatan kovalen dan gaya antarmolekul, tetapi panas leleh secara keseluruhan masih sangat tinggi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi titik leleh grafit

Struktur kristal sangat dominan

Titik leleh grafit yang tinggi, terutama terkait dengan strukturnya. Kristal grafit adalah struktur jaringan planar heksagonal yang tersusun atas ikatan kovalen di antara atom karbon, dengan gaya van der Waals yang lemah di antara lapisan. Selama pemanasan, ikatan kovalen ini perlu diatasi agar grafit meleleh. Dan ikatan kovalen ini sangat kuat, sehingga perlu suhu yang sangat tinggi untuk mencapainya. Pada saat yang sama, tekanan eksternal dan faktor lainnya juga akan berdampak pada titik leleh, tetapi pada tekanan atmosfer standar, efek ini relatif kecil.

Gangguan oleh elemen pengotor

Jika grafit mengandung elemen pengotor, seperti boron, nitrogen, dll., itu akan mengubah integritas kisi dan energi ikatan kimia kristal grafit, dan kemudian mempengaruhi titik leleh. Kotoran dapat merusak homogenitas ikatan kovalen sampai batas tertentu, membuat titik leleh lebih rendah atau lebih tinggi, tergantung pada jenis dan kandungan kotoran.

Korelasi lingkungan eksternal

Walaupun efek tekanan relatif kecil pada tekanan atmosfer standar. Tetapi, lingkungan bertekanan sangat tinggi akan memampatkan struktur kristal grafit, dan meningkatkan interaksi antaratom. Dengan demikian, meningkatkan titik leleh. Dalam atmosfer tertentu, jika atmosfer bereaksi dengan grafit, struktur permukaan dan komposisi grafit dapat berubah. Hal ini akan mempengaruhi stabilitas termal dan titik lelehnya.

Pentingnya titik leleh grafit dalam aplikasi praktis

Wadah grafit

Wadah grafit memanfaatkan titik leleh grafit yang tinggi. Dalam industri metalurgi, perlu untuk melelehkan berbagai logam, seperti tembaga, besi, dll., Wadah grafit dapat menahan suhu tinggi saat logam dilebur, dan tidak akan bereaksi dengan logam untuk memastikan kemurnian logam. Dalam eksperimen kimia suhu tinggi, titik leleh grafit yang tinggi juga menjadikannya bahan yang ideal untuk bejana reaksi. Untuk industri elektronik, grafit juga digunakan untuk pembuangan panas komponen elektronik di lingkungan bersuhu tinggi. Karena ketahanan suhunya yang tinggi, ia dapat menahan kerusakan suhu tinggi pada struktur dan kinerjanya sendiri sampai batas tertentu. Secara efektif mengalirkan panas keluar, dan memastikan pengoperasian normal komponen elektronik.

Di bidang kedirgantaraan

Dalam teknik kedirgantaraan, nosel roket menghadapi suhu yang sangat tinggi dan aliran udara berkecepatan tinggi. Dengan titik lelehnya yang tinggi, grafit dapat menahan suhu tinggi ribuan derajat Celcius pada nosel, memastikan stabilitas struktur. Sementara itu, ini mencegah kerusakan nosel karena melelehnya material, dan memastikan kelancaran pendorong roket.

Blok grafit dalam tungku metalurgi dan tungku resistansi

Blok grafit dalam tungku metalurgi dan tungku resistensi memanfaatkan sepenuhnya karakteristik titik leleh grafit yang tinggi. Dalam peleburan tembaga, besi dan logam lainnya, blok grafit dapat menahan suhu tinggi untuk waktu yang lama, menjaga lingkungan suhu tinggi di tungku. Selain itu, tidak bereaksi dengan logam untuk memastikan kualitas dan kemurnian peleburan logam.

Blok karbon katoda grafit dalam elektrolisis aluminium

Grafit katoda blok karbon memainkan peran kunci dalam proses aluminium elektrolisis. Titik lelehnya yang tinggi membuatnya stabil dalam lingkungan elektrolitik suhu tinggi, menyediakan antarmuka elektroda yang sesuai untuk reduksi ion aluminium. Selain itu, ia tahan terhadap erosi elektrolit dan dampak suhu tinggi untuk memastikan operasi produksi elektrolit aluminium yang efisien dan stabil.

Kesimpulan

Grafit memiliki titik leleh yang tinggi. Karakteristik titik lelehnya terkait erat dengan struktur internalnya, dan juga unik jika dibandingkan dengan titik leleh alotrop karbon lainnya, seperti berlian. Penelitian dan pemanfaatan titik leleh grafit akan membantu kita untuk memainkan keunggulan grafit dengan lebih baik. Dan kemudian memperluas aplikasinya di bidang yang lebih terkait dengan lingkungan bersuhu tinggi.