Свойства графита

Введение

Почему графит особенный? Он прочный и скользкий. Он легко проводит электричество. И устойчив к высокотемпературной коррозии. Подробнее о свойствах графита вы узнаете здесь. Мы рассмотрим его подробнее с точки зрения того, что делает графит таким идеальным материалом для использования в машинах. Если вы хотите узнать, как графит помогает инженерам, продолжайте читать.

Понимание физических свойств графита!

Графит состоит из углерода. Слои мягкие и легко двигаются. Каждый слой плоский. К свойствам графита относится его малый вес - около 2,26 г/см³. Вы можете протянуть руку и потрогать его, и он будет скользким. Так через него проходит электричество. Графит также используется в батареях и карандашах.

Он не только плавится только при сверхвысокой температуре 3550°C, но и очень прочен. Именно эта особенность делает его хорошим материалом для машин. Графит отличается от алмаза, но весьма полезен. Углерод тоже может быть разных оттенков; они оба есть, но работают по-разному.

Химические свойства графита!

- Высокая инертность

Графит не так-то просто изменить. Большинство химических веществ не меняются. Электроны, сидящие на атомах углерода в графите, очень прочные. Графит безопасен, потому что они расположены слоями. Он не ржавеет в кислотах и основаниях. С другой стороны, графит можно использовать на заводах, и он работает при температуре 3600°C!

Вот почему оно хорошо подходит для больших машин. Он работает при очень высоких температурах, и ему можно доверять. В ядерных реакторах графит тоже прочен. Вы увидите, что он служит дольше, чем любой другой материал. Вот как Цзиньсунь Карбон производит графитовые электроды, которые могут работать на заводах при высокой температуре в течение длительного времени.

- Устойчивость к окислению

Графит прочен. Он не ломается при нагревании. При температуре ниже 600°C он не вступает в реакцию с кислородом. Это означает, что он безопасен для заводов. Он используется в печах (если вы использовали его для создания электроды).

Свойства графита включают его прочность при нагревании. Это происходит потому, что графит защищает себя от разрушения и служит дольше. На металлургических заводах, где температура очень высока, лучше использовать именно его. Все остается безопасным и прочным. Компания Jinsun Carbon поставляет графитовые электроды для металлургических заводов, которые безопасно переносят сильную жару.

- Устойчивость к кислотам

Графит безопасен в кислоте. Он не вступает в реакцию с сильной кислотой, например серной. Его можно найти в аккумуляторах или на химических заводах. Этот материал хорошо работает в труднодоступных местах.

Графит долговечен, потому что атомы так прочно связаны между собой. Благодаря свойствам графита он не изменяется даже в кислоте. Он поддерживает машины в рабочем состоянии. Во многих отраслях промышленности, где можно разрушить другие материалы, кроме сильной кислоты, используется именно он.

- Устойчивость к щелочам

В щелочи графит остается прочным. Он не реагирует на сильные химические вещества, такие как гидроксид натрия. Его трудно разрушить. Вам нужно, чтобы на вашей фабрике все было долговечно.

Графит устойчив к химическим веществам, которые могут повредить другие предметы. Графит безопасен, потому что атомы углерода поддерживают его в таком состоянии. Он обладает высокой устойчивостью к щелочам; его можно использовать там, где другие материалы долго не продержатся. Он работает, когда что-то идет не так, но при этом не теряет своей силы, когда все идет правильно.

- Термическая стабильность

Графит устойчив к высоким температурам. Он может выдерживать температуру до 3600°C. Он не плавится. Но углеродные слои остаются прочными и безопасными. Его можно использовать в очень горячих машинах, таких как тепловые экраны и детали ракет.

Тепло также хорошо проводит графит. Вот почему его используют в электронике. Он охлаждает машины. Термическая стабильность - одно из лучших свойств графита. Он используется во многих местах с высокой температурой, чтобы вещи работали лучше. Такие экстремальные условия? Нет проблем, Jinsun Carbon's графитовые изделия excel.

Таблица химических свойств графита!

Механические свойства и прочность графита!

- Низкая прочность на разрыв

Раздвигая графит, нельзя сказать, что он прочный. Это то, что может сломаться при усилии 20-25 МПа. Когда вы тянете за графит, он трещит, потому что не может выдержать такого усилия. При растяжении его углеродные слои проскальзывают. При растяжении свыше 500 МПа вещи становятся прочнее: например, сталь.

Когда вы думаете о свойствах графита, помните, что он плохо переносит растяжение. Он легко ломается, если его слишком сильно потянуть. Прочность на растяжение означает, насколько сильно можно растянуть материал, прежде чем он сломается.

- Высокая прочность на сжатие

Если надавить на графит, он становится очень прочным. Эта штука может оказывать на вас давление до 150 МПа. Он остается прочным, если на него надавить. Даже при большом усилии слои графита трудно раздавить. Он прочен, потому что гексагональные атомы помогают ему сохранять прочность при сжатии.

Если задуматься о свойствах графита, то становится ясно, что он хорошо переносит давление. Его прочность и прочность на сжатие делают его хорошим кандидатом для использования в уплотнениях, которые должны оставаться герметичными.

- Анизотропное поведение

Для графита имеет значение то, как вы на него давите. Он легко разрывается в одном направлении. В другом направлении он прочен на сжатие. По мнению инженеров, это анизотропия.

При растягивании слои углерода раздвигаются, но не поддаются давлению. Эти свойства графита делают его особенным для таких вещей, как электроды. Он даже проводит электричество лучше в одну сторону, чем в другую.

- Модуль упругости

Графит гнется под давлением, но не слишком сильно. Его модуль упругости составляет 10-15 ГПа. Жесткость - это то, о чем говорит модуль упругости. Графит немного прогибается, если на него надавить, но он пружинит.

Например, сталь гораздо жестче при 200 ГПа. Она мягче, но, тем не менее, обладает хорошей прочностью. Ее упругость означает, что она может гнуться и повторно пропитываться.

- Вязкость разрушения

Если сильно надавить на графит, он легко расколется. Его вязкость разрушения составляет от 0,5 до 1,5 МПа-м¹/². Если вы не будете осторожны, надавите на него, и он быстро расколется. Как только трещина появляется, она распространяется.

Графит плохо переносит трещины, поэтому инженеры должны обращаться с ним осторожно. Он хорошо работает под давлением, но ломается, если его сильно потянуть или ударить. Что касается вязкости разрушения, то вы знаете, сколько материал может выдержать ударов, прежде чем потеряет свою форму.

Таблица механических свойств и прочности графита!

Электропроводность графита!

- Свободные электроны

У графита есть свободные электроны. Три из четырех атомов углерода имеют по три электрона, которые вступают в связи. Один электрон свободно перемещается. Это заставляет электричество двигаться. В одном см³ графита находится около 6 x 10¹⁸ свободных электронов. Они перемещаются туда-сюда между слоями. Вот почему он проводит электричество.

Это делает его полезным, потому что другие виды углерода работают не так хорошо. Свойства графита отличают его от алмазов. Графит можно использовать в электричестве для быстрых перемещений. Графитовые электроды, используемые в сталелитейной и металлургической промышленности, производятся компанией Jinsun Carbon, которая выпускает высококачественные графитовые электроды.

- Многослойная структура

Существует множество тонких слоев графита. Атомы образуют шестиугольник. Они легко скользят. Слабые силы, силы Ван-дер-Ваальса, удерживают слои. Слои находятся на расстоянии 3,35 Å друг от друга.

Это позволяет электронам перемещаться между слоями. В каждом слое между атомами углерода существует прочная связь длиной 1,42 Å. Свойства графита делают его мягким и пригодным для многих применений. Это помогает ему лучше проводить электричество. Слоистые структуры используются в электродах Jinsun Carbon для достижения максимальной эффективности.

- Высокая проводимость

Графит - хороший проводник электричества. В нем свободно перемещаются π-электроны. Они образуют электронное облако, которое работает лучше. Проводимость достигает 10³ С/м. Его можно найти в батареях и в электрических инструментах.

На самом деле, проводимость графита лучше, чем у большинства неметаллов. Электроны не прилипают ни к одному атому, поэтому все так и работает. Это можно увидеть даже в таких повседневных инструментах, как карандаши и батарейки.

- Анизотропная проводимость

В графите электричество течет в разных направлениях по-разному. Вдоль слоев оно течет очень быстро. Здесь скорость электричества составляет 10⁵ С/м. Между слоями, где связи слабее, оно течет медленнее.

И именно это делает графит хорошей вещью, когда вам нужно, чтобы электричество было односторонним, потому что оно может течь только в одном направлении. Это возможно благодаря слоям. Лучшее качество анизотропной проводимости для ваших нужд гарантирует Jinsun Carbon.

- Делокализованные Π-электроны

В графите π-электроны перемещаются по слоям. Они не прикрепляются к одному атому. На самом деле ток хорошо проходит через графит. Атомы в графите имеют форму, называемую sp². Это означает, что один электрон свободен. Электричество легко проходит через слои нитроцеллюлозы.

Тепловые свойства графита!

- Высокая теплопроводность

Особенность графита в том, что он очень быстро переносит тепло. Он способен передавать тепло со скоростью от 200 до 800 Вт/м-К. Благодаря слоям графита тепло уходит далеко. Инженеры используют его в электронике, где все может сильно нагреваться. Но некоторые виды графита могут достигать 1 700 Вт/м-К.

Это очень быстро! Эти свойства используются такими деталями, как радиаторы, для охлаждения. Свойства графита делают его отличным средством для отвода тепла от компьютеров и ламп.

- Рассеивание тепла

Избавление от тепла - вот для чего создан графит. В жаркой среде он очень быстро остывает и не удерживает тепло. Он хорошо подходит для таких машин, как компьютеры.

Графит способен принять 700 Вт/м-К тепла. Он обеспечивает быстрое распространение тепла от горячих мест. Подобные свойства графита очень важны для предотвращения перегрева оборудования. Это можно доказать на примере таких устройств, как процессоры и светодиоды.

- Температурная стойкость

Когда вы помещаете графит под сверхгорячий суперкомпрессор, он остается прочным. Он плавится при температуре 3 600 °C и выдерживает ее. Его используют в таких условиях, как печь или даже космический корабль, где все слишком сильно нагревается. Он отлично подходит для очень тяжелой работы, например, в печи или космической ракете. Он также не ломается, когда становится холодным, поэтому его можно использовать во многих местах.

- Тепловое расширение

Графит практически не меняет форму при нагревании. Он почти не растет, всего лишь на 1-2 × 10-⁶/°C, и не гнется и не трескается при высоких температурах. Поэтому он отлично подходит для таких вещей, как компьютеры и т. д., которые должны очень точно подходить друг к другу, даже если они нагреваются до высокой температуры.

- Удельная теплоемкость

Чтобы нагреть графит, не требуется много тепла. Удельная теплоемкость составляет 720 Дж/кг.К. Чтобы он нагрелся, в него нужно закачать много энергии. Графит можно найти в предметах, которые хранят тепло, например в батареях.

Именно поэтому графит используется в энергетических и металлических машинах. Он аккумулирует тепло, не нагреваясь так быстро.

Таблица тепловых свойств графита!

Структурные и атомные свойства графита!

- Гексагональная решетка

Углерод в графите очень крошечный. Они расположены в форме шестиугольников. Они плоские, как бумажные шестиугольники. Расстояние между ними составляет 3,35 Å. Прочные связи, называемые сигма-связями, удерживают атомы вместе. Под специальным микроскопом можно увидеть этот шестиугольник. Графит является проводником электричества через свои слои.

Такая форма делает его скользким. Из графита делают разные вещи, например карандаши и машины. Он прочный и гибкий, но никогда не бывает прочным и жестким. Эта шестиугольная форма важна для свойств графита.

- Дер-Ваальсовы силы

Графит достаточно гладкий, чтобы его можно было потрогать. Но эти слои могут скользить из-за слабых сил. Эти силы называются силами Ван-дер-Ваальса. Это мягкий клей, который действует как клей между слоями.

Слои находятся на расстоянии 3,35 Å друг от друга. Это означает, что эти слабые связи позволяют графит в качестве смазки. Когда вы трете его, слои перемещаются. Именно поэтому свойства графита делают его идеальным материалом для карандашей. Его мягкость объясняется важностью ван-дер-ваальсовых сил.

- Многослойная структура

Графит - это стопка бумаги. На самом деле бумаги - это слои атомов углерода. Они расположены в виде плоских листов. Эти слои держатся друг от друга, потому что между ними существуют слабые силы.

Однако они скользят друг по другу. Поэтому графит не так легко разрушается. Он способен выдерживать нагрев до 3 000°C. Благодаря этим прочным слоям его можно использовать на заводах. Слои не плавятся и даже гнутся. Эти слои важны для структуры и отраслей, где используется графит.

- Планарные углеродные листы

Графит состоит из тонких плоских слоев. Они называются углеродными листами. Они находятся на расстоянии всего 3,35 Å друг от друга; вы их не видите, но они есть. Именно так графит становится прочным.

После карбонизации он становится хорошим проводником тепла и электричества. Эти слои углерода придают графиту гибкость в производстве, и фабрики используют его. Эти слои также можно использовать для производства таких вещей, как батареи. Особенность графита в том, что это плоские листы углерода.

- Гибридизация Sp²

Как и графен, графит состоит из атомов углерода, которые связаны между собой в трех направлениях. Эти связи называются гибридными орбиталями Sp². Это похоже на руки, которые держатся за руки. На каждый атом приходится по одному свободному электрону.

Когда электрон перемещается по поверхности, он помогает проводить электричество. Слои прочны, но легко скользят благодаря этим связям. Именно поэтому графит используется для изготовления карандашей и машин. Прочность и подвижность слоев определяются этой системой связей.

Области применения, основанные на свойствах графита!

- Кристаллы

Графит прочен. Он может работать в очень жарких местах. Графит используется в качестве материала для тиглей. Он может выдерживать нагрев до 3 000 °C. В таких тиглях можно плавить золото и серебро. Сайт свойства графита помогают сделать тигли прочными. Они не ломаются при первом же охлаждении.

Однако графит прессуется в форму при температуре 1 000°C. Плотность этих тиглей составляет 1,7 г/см³. Но они почти не расширяются - всего 4,9 x 10-⁶/°C. Поэтому они служат дольше при многократном использовании.

- Огнеупорные материалы

Сталь производится из огнеупорных материалов. Эти материалы имеют в своем составе графит. Например, они работают в очень горячих местах при температуре до 2 500°C. Они используются в сталеплавильных печах.

Свойства графита предохраняют материалы от расплавления металла. Это происходит потому, что металл сильно нагревается. Внутри графита 20%. Это порядок величины, треть от 300 Вт/м-К. Трещины также останавливаются на графите. Это не позволяет всему разлететься и ослабить вещи на долгое время.

- Электроды

Сильный электроды изготавливаются с помощью графита. Такие электроды способны удерживать очень большое количество электричества, например 100 000 ампер. Они работают при температуре 3 000°C и выше.

Графит имеет так называемые специальные слои, которые позволяют электричеству двигаться быстро. Его плотность составляет 1,55-1,60 г/см³ в каждом электроде. Он защищает все от нагрева, а также слои. В больших машинах графит используется для производства стали. Он может даже сильно нагреваться, но все равно продолжает работать.

- Батареи

Энергия хранится в аккумуляторах. Графит надежно хранит энергию. В нем есть маленькие части, называемые анодами, в которых аккумулятор сохраняет энергию. Их энергоемкость составляет 372 мАч/г.

Только 1% (из графита) вырастает при зарядке. Проблема графита в том, что он плавится только при 3550°C, но очень прочен. Только эти крошечные кусочки графита, размером 10-25 микрон. Они препятствуют беспрепятственному прохождению энергии в батарее.

- Механические уплотнения

Механические уплотнения предотвращают утечки. Графитовые уплотнения прочны и не изнашиваются, поэтому вы их используете. Даже при температуре 2 500°C они могут выполнять свою работу. Уплотнение твердое, 2,2 г/см³, против химикатов. Уплотнение скользкое, из графита, поэтому не требует масла. Благодаря этому машина работает очень долго и не падает.

Заключение

Графит полезен. Даже в жару он остается прочным. Свойства графита помогают ему работать в машинах. Он используется в батареях и других вещах. Узнайте информацию о графите! Узнайте больше на сайте JINSUNCARBON прямо сейчас.