Materiale grafite

Che cos'è il materiale grafite?

La grafite è un tipo di carbonio utilizzato per diverse applicazioni. È una risorsa naturale di composizione ineguagliabile che può essere utilizzata per molteplici scopi. La struttura della grafite è caratteristica e ne determina le proprietà. Rispetto ad altri materiali, è molto morbida e ha una durezza specifica. In termini semplici, si tratta di atomi di carbonio sotto forma di strati. La grafite è costituita da strati impilati in cui gli atomi sono disposti in esagoni. Questo perché questi strati possono scivolare l'uno sull'altro, il che contribuisce a conferire alla grafite le sue caratteristiche di lubrificante. La densità della grafite varia a seconda dei gradi e dei tipi di grafite. Esistono diversi gradi di grafite per applicazioni specifiche e possiedono anche caratteristiche specifiche.

Caratteristiche

Alta conducibilità elettrica

È un eccellente conduttore di elettricità e calore. In molte applicazioni (ad esempio, dove sono necessarie correnti elettriche) il suo uso è molto diffuso. La sua formulazione la rende un buon conduttore di elettricità. La struttura della grafite permette agli elettroni di muoversi liberamente ed è per questo che conduce così bene l'elettricità.

Eccellente resistenza al calore

La grafite può resistere a temperature estremamente elevate. Questo è ciò che la rende così utile per un mercato molto vasto, soprattutto nei settori in cui le qualità di resistenza al calore sono significative. Inoltre, vi stupirà l'uso che se ne fa in ambienti in cui il calore provocherebbe la fusione di altri materiali. Per essere trasformato in elettrodi, viene combinato con un legante e carbone frantumato per evitare la rottura ad alte temperature.

Proprietà di lubrificazione

La grafite è anche un lubrificante naturale. Gli strati di atomi della grafite sono in grado di scivolare l'uno sull'altro perché la sovrapposizione tra le connessioni degli elettroni di valenza è minima. Questa proprietà è molto efficace soprattutto nei settori in cui è necessario ridurre l'attrito. Il biodiesel viene spesso utilizzato nelle macchine per lubrificare le parti e garantire un movimento fluido.

Stabilità chimica

La grafite è un materiale chimicamente molto stabile. Non è reattiva con tutte le sostanze, tranne alcune, e viene ampiamente utilizzata per gli ambienti corrosivi. Le sue caratteristiche principali sono la resistenza alla corrosione e agli attacchi chimici. Per questo motivo si trova spesso negli impianti chimici.

Tipi di materiale di grafite

Grafite stampata

Grafite stampata, che si ottiene comprimendo la grafite in polvere in uno stampo. Hanno una densità uniforme e sono utilizzati in molteplici applicazioni. Sono adattabili e possono essere stampati in base alle proprie esigenze. Grafite stampata viene classificato in base alla sua resistenza, alla durezza e ad altre specifiche.

Grafite estrusa

Grafite estrusa si ottiene forzando la grafite attraverso una matrice. Questa funzionalità ha una struttura particolare in cui è specializzata in alcuni compiti. Questa classe è leggermente meno densa della grafite stampata. È spesso utilizzata in prodotti come aste e tubi, dove la forma del materiale grezzo è importante.

Grafite per vibrazioni

Grafite per vibrazioniLa vibrazione viene utilizzata per formare le particelle di grafite. Ciò comporta una densità e una composizione diverse rispetto agli altri tipi. La grafite vibrata viene utilizzata ogni volta che sono richieste specifiche particolari. Viene spesso scelta per la sua economicità.

Grafite isostatica

Lo scopo principale di grafite isostatica con proprietà isotrope e uniformi in tutte le direzioni. La struttura è molto fine e gentile. Possono avere anche una densità molto elevata e sono utilizzati soprattutto per tolleranze estremamente strette. È la scelta preferita da industrie come quella aerospaziale, grazie alla sua composizione coerente.

Usi del materiale grafite

Batterie

Uno dei casi di utilizzo più comuni della grafite è quello delle batterie. Si trova negli anodi delle batterie agli ioni di litio. Si tratta di un materiale stabile, solido e con un'elevata conducibilità elettrica, caratteristiche che lo rendono perfetto per l'accumulo di energia. La grafite garantisce una carica efficace e l'erogazione di energia batterie.

Lubrificazione industriale

È anche un materiale ideale per l'industria, grazie alle sue proprietà lubrificanti naturali. Viene utilizzato in situazioni in cui gli oli o i grassi possono fallire. Inoltre, aiuta a prevenire l'attrito delle parti in movimento, consentendo alle macchine di funzionare senza problemi. Viene utilizzato anche in aree con temperature estreme, perché gli altri lubrificanti si decompongono.

Materiali refrattari

Materiali refrattari devono contenere grafite. Si tratta di materiali che rivestono forni e fornaci. La resistenza al calore consente alla grafite di sopportare le temperature estremamente elevate che caratterizzano questo tipo di applicazioni. La loro struttura impedisce che si rompano con l'esposizione al calore intenso.

Acciaieria

La grafite è una materia prima dell'industria siderurgica. Serve come additivo al carbonio per la produzione di acciaio di alta qualità. Si trova spesso negli avvolgitori dei forni elettrici ad arco. Un altro uso importante della grafite, disponibile nelle scorte di grafite, è la sua capacità di controllare il contenuto di carbonio dell'acciaio che, se fatto correttamente, lo rende più potente e stabile.

Aerospaziale e automobilistico

La grafite è utilizzata nell'industria aerospaziale e automobilistica. È fondamentale in questi settori perché è una composizione leggera e tollerante al calore. Si trova nelle parti residue dei motori, nei sistemi frenanti e persino all'interno degli scudi termici. I vari gradi di prodotti di grafite impiegati in queste industrie sono assortiti in base alle qualità.

Vantaggi

Economicamente vantaggioso

La grafite è un materiale relativamente economico. È disponibile a basso costo come materia prima e quindi può essere lavorata facilmente nell'unità di produzione.

Prestazioni elevate

La grafite è altamente performante per ogni caso d'uso. L'elevata conducibilità elettrica, la resistenza al calore e le proprietà di lubrificazione rendono questo materiale efficace. Lo vedremo spesso utilizzato nei casi in cui le prestazioni sono un problema. Grazie a una formula speciale, è in grado di funzionare anche nelle condizioni più difficili.

Rispettoso dell'ambiente

La grafite è ecologica. Essendo a base di carbonio, è naturalmente ubiquitaria e sicura. La lavorazione della sua materia prima non crea alcun sottoprodotto tossico. Tuttavia, la scelta della grafite può limitare l'impatto ambientale di alcuni processi.