{"id":6769,"date":"2024-11-23T14:07:32","date_gmt":"2024-11-23T14:07:32","guid":{"rendered":"https:\/\/jinsuncarbon.com\/?p=6769"},"modified":"2024-12-02T21:26:08","modified_gmt":"2024-12-02T21:26:08","slug":"graphite-mechanical-properties","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/","title":{"rendered":"Guida alle propriet\u00e0 meccaniche della grafite: Tutto quello che c'\u00e8 da sapere"},"content":{"rendered":"<p>Le propriet\u00e0 meccaniche della grafite sono varie propriet\u00e0 che emergono sotto l'azione della forza. Queste propriet\u00e0 possono essere chiaramente derivate dalla particolarit\u00e0 strutturale della grafite: gli atomi di carbonio all'interno di ogni strato hanno un solido legame covalente, ma tra gli strati il legame \u00e8 debole.<\/p><div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Indice dei contenuti<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Allinea la tabella dei contenuti\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewbox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path 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class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_Compressive_Strength\" title=\"Resistenza alla compressione della grafite\">Resistenza alla compressione della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_Flexural_Strength\" title=\"Resistenza alla flessione della grafite\">Resistenza alla flessione della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_Elastic_Modulus\" title=\"Modulo elastico della grafite\">Modulo elastico della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_Thermal_Expansion_Coefficient\" title=\"Coefficiente di espansione termica della grafite\">Coefficiente di espansione termica della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_Yield_Strength\" title=\"Resistenza allo snervamento della grafite\">Resistenza allo snervamento della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Hardness_of_Graphite\" title=\"Durezza della grafite\">Durezza della grafite<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Application_Based_on_Mechanical_Properties_of_Graphite\" title=\"Applicazione basata sulle propriet\u00e0 meccaniche della grafite\">Applicazione basata sulle propriet\u00e0 meccaniche della grafite<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#High-Temperature_Applications\" title=\"Applicazioni ad alta temperatura\">Applicazioni ad alta temperatura<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-10\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Aerospace_and_Defense\" title=\"Aerospazio e Difesa\">Aerospazio e Difesa<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-11\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Nuclear_Industry\" title=\"Industria nucleare\">Industria nucleare<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-12\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Lubrication_and_Sealing\" title=\"Lubrificazione e tenuta\">Lubrificazione e tenuta<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-13\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Impact_on_graphite_mechanical_properties\" title=\"Impatto sulle propriet\u00e0 meccaniche della grafite\">Impatto sulle propriet\u00e0 meccaniche della grafite<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-14\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_crystal_structure\" title=\"Struttura cristallina della grafite\">Struttura cristallina della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-15\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_production_method\" title=\"Metodo di produzione della grafite\">Metodo di produzione della grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-16\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_grain_size_and_orientation\" title=\"Dimensione e orientamento dei grani di grafite\">Dimensione e orientamento dei grani di grafite<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-17\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Graphite_surface_modification_and_functionalization\" title=\"Modifica e funzionalizzazione della superficie della grafite\">Modifica e funzionalizzazione della superficie della grafite<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-18\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/proprieta-meccaniche-della-grafite\/#Conclusion\" title=\"Conclusione\">Conclusione<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphites_Mechanical_Properties\"><\/span>Propriet\u00e0 meccaniche della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_Compressive_Strength\"><\/span>Resistenza alla compressione della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La resistenza alla compressione della grafite \u00e8 anisotropa e la resistenza parallela al piano \u00e8 molto pi\u00f9 alta di quella in direzione verticale. Ad esempio, la resistenza alla compressione degli elettrodi di carbonio in direzione parallela \u00e8 di 21,6~49,0 MPa, mentre in direzione verticale \u00e8 di soli 11,7~29,4 MPa. Inoltre, la resistenza alla compressione della grafite pirolitica \u00e8 notevolmente migliorata ad alta temperatura fino a 137,3 MPa.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_Flexural_Strength\"><\/span>Resistenza alla flessione della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La resistenza alla flessione della grafite presenta differenze di direzione: 4,9~12,7MPa in direzione parallela e 5,8~15,7MPa in direzione verticale. La resistenza alla flessione della grafite aumenta con l'aumento della temperatura, indicando cos\u00ec eccellenti propriet\u00e0 meccaniche ad alta temperatura.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_Elastic_Modulus\"><\/span>Modulo elastico della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il modulo elastico della grafite riflette la relazione tra sollecitazione e deformazione, la direzione parallela \u00e8 maggiore di quella verticale, la temperatura ambiente \u00e8 particolarmente critica. Con l'aumento della temperatura, la variazione del modulo elastico \u00e8 molto importante per prevedere le prestazioni della meccanica.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_Thermal_Expansion_Coefficient\"><\/span>Coefficiente di espansione termica della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La grafite cambia con la temperatura e la differenza del coefficiente di espansione termica \u00e8 evidente tra le diverse direzioni. <a href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-pirolitica\/\">Pirolitico <\/a><a href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-pirolitica\/\">grafite<\/a> ha una struttura eccellente e una buona stabilit\u00e0 dimensionale alle alte temperature.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_Yield_Strength\"><\/span>Resistenza allo snervamento della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il limite di snervamento riflette la capacit\u00e0 della grafite di trasformarsi da deformazione elastica a deformazione plastica e la sua dimensione \u00e8 influenzata in larga misura dalla direzione e dalla temperatura. La resistenza allo snervamento migliora notevolmente ad alta temperatura, in accordo con l'ambiente ad alta temperatura.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Hardness_of_Graphite\"><\/span>Durezza della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La durezza della grafite \u00e8 anisotropa e dipende dal metodo di prova; pu\u00f2 essere determinata mediante durezza per indentazione o durezza per rimbalzo. La grafite pirolitica ha una durezza relativamente elevata ed \u00e8 particolarmente adatta per applicazioni ad alta precisione. La durezza dipende dalla direzione e dal modo in cui viene applicato il carico.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Application_Based_on_Mechanical_Properties_of_Graphite\"><\/span>Applicazione basata sulle propriet\u00e0 meccaniche della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"High-Temperature_Applications\"><\/span>Applicazioni ad alta temperatura<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Utilizzato comunemente nelle parti del forno, <a href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/prodotto\/crogiolo-di-grafite\/\">crogioli<\/a>e stampi per la fusione dei metalli, il materiale pu\u00f2 mantenere la sua integrit\u00e0 strutturale e resistere alla deformazione a temperature estremamente elevate. Inoltre, il suo basso coefficiente di espansione termica riduce efficacemente lo stress termico e presenta un'eccellente durata in caso di rapidi cambiamenti di temperatura.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Aerospace_and_Defense\"><\/span>Aerospazio e Difesa<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Grazie alla sua leggerezza, all'elevato rapporto resistenza\/peso e alle propriet\u00e0 di grande resistenza alle temperature, trova ampie applicazioni nella produzione di razzi. <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Rocket_engine_nozzle\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ugelli<\/a>, sistemi di protezione termica e componenti strutturali. Grazie alle sue propriet\u00e0 meccaniche ad alta temperatura, la grafite pu\u00f2 raggiungere un'ottima stabilit\u00e0 in ambienti estremi. Inoltre, la sua anisotropia pu\u00f2 essere ottimizzata dalla progettazione per soddisfare i vari requisiti di prestazione dei componenti.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Nuclear_Industry\"><\/span>Industria nucleare<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Le buone propriet\u00e0 meccaniche e la stabilit\u00e0 chimica consentono alla grafite di fungere sia da moderatore che da materiale strutturale in <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Nuclear_reactor\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">nucleare<\/a> reattori. La grafite ha una bassa area trasversale di assorbimento dei neutroni e un'elevata resistenza alla compressione, che consentono a questo materiale di funzionare costantemente per un periodo molto lungo in condizioni di radiazioni e temperature elevate.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Lubrication_and_Sealing\"><\/span>Lubrificazione e tenuta<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La grafite ha una bassa durezza, buone propriet\u00e0 autolubrificanti ed elevata resistenza alla compressione. Pu\u00f2 essere ampiamente utilizzata in <a href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/prodotto\/anello-in-grafite\/\">cuscinetti<\/a>, guarnizioni e tenute di apparecchiature industriali. Il suo basso coefficiente di attrito e l'eccellente resistenza all'usura sono particolarmente indicati per le esigenze di tenuta in ambienti ad alta pressione, alta temperatura e corrosione chimica.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Impact_on_graphite_mechanical_properties\"><\/span>Impatto sulle propriet\u00e0 meccaniche della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_crystal_structure\"><\/span>Struttura cristallina della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>I confini dei grani dei difetti Stone-Wales hanno un impatto massiccio sulla resistenza alla trazione e sul comportamento alla frattura. Le aree in cui i difetti hanno una struttura ad alta densit\u00e0 potrebbero anche avere una resistenza meccanica inferiore, poich\u00e9 le sollecitazioni locali potrebbero essere concentrate.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_production_method\"><\/span>Metodo di produzione della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La grafite policristallina sintetizzata mediante CVD presenta tipicamente dei limiti di grano, il che comporta una minore resistenza alla trazione. Tuttavia, le grafiti monocristalline hanno propriet\u00e0 meccaniche migliori semplicemente perch\u00e9 ci sono meno difetti.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_grain_size_and_orientation\"><\/span>Dimensione e orientamento dei grani di grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Questo perch\u00e9 i grani pi\u00f9 grandi possono offrire un percorso pi\u00f9 continuo per la distribuzione delle sollecitazioni, aumentando cos\u00ec la resistenza. Tuttavia, i grani pi\u00f9 piccoli porterebbero a una maggiore fragilit\u00e0 e a un'ulteriore riduzione della resistenza complessiva a causa dell'aumento dei confini tra i grani.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Graphite_surface_modification_and_functionalization\"><\/span>Modifica e funzionalizzazione della superficie della grafite<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La modifica e la funzionalizzazione della superficie consentono di migliorare le interazioni in superficie e una distribuzione pi\u00f9 omogenea delle sollecitazioni, riducendo i guasti dovuti ai difetti. Ad esempio, le superfici funzionalizzate possono essere pi\u00f9 dure e resistenti alla formazione di cricche.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conclusion\"><\/span>Conclusione<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Essendo un materiale non metallico, la struttura e la morfologia della grafite ne determinano solitamente le propriet\u00e0 meccaniche. Le eccellenti propriet\u00e0 meccaniche della grafite sono anche ampiamente utilizzate in molti settori industriali. In futuro, l'applicazione delle propriet\u00e0 meccaniche della grafite sar\u00e0 ancora pi\u00f9 estesa e approfondita con il continuo progresso e miglioramento della scienza e della tecnologia. Ci\u00f2 fornir\u00e0 una nuova direzione per lo sviluppo dell'industria e della scienza e tecnologia.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Le propriet\u00e0 meccaniche della grafite sono varie propriet\u00e0 che emergono sotto l'azione della forza. Queste propriet\u00e0 possono essere chiaramente derivate dalla particolarit\u00e0 strutturale della grafite: gli atomi di carbonio all'interno di ogni strato hanno un solido legame covalente, ma tra gli strati il legame \u00e8 debole. 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