Grafitin Özellikleri

Giriş

Grafit neden özeldir, özel midir? Güçlü ve kaygandır. Elektriği kolayca taşır. Ve yüksek sıcaklık korozyonuna dayanıklıdır. Burada grafitin özellikleri hakkında daha fazla bilgi edineceksiniz. Grafiti makine kullanımı için bu kadar mükemmel bir malzeme yapan şeyin ne olduğuna daha yakından bakacağız. Grafitin mühendislere nasıl yardımcı olduğunu görmek istiyorsanız, okumaya devam edin.

Grafitin Fiziksel Özelliklerini Anlamak!

Grafit karbondan yapılmıştır. Katmanlar yumuşaktır ve kolayca hareket eder. Her katman düzdür. Grafitin özellikleri arasında hafifliği, yaklaşık 2,26 g/cm³ yer alır. Uzanıp dokunabilirsiniz ve kaygandır. Elektriği içinden geçirmek için bu şekilde kullanılır. Grafit pillerde ve kurşun kalemlerde de kullanılır.

Sadece süper sıcak 3550°C'de erimekle kalmaz, aynı zamanda çok güçlüdür. Onu makinelerin içinde iyi yapan da bu özelliğidir. Grafit elmastan farklıdır ama oldukça kullanışlıdır. Karbon da karbonun farklı tonlarında olabilir; ikisi de öyledir ama farklı çalışır.

Grafitin Kimyasal Özellikleri!

- Yüksek Atılganlık

Grafit değiştirmek kolay değildir. Çoğu kimyasal değişmez. Grafitteki karbon atomlarında bulunan elektronlar çok güçlüdür. Grafit güvenlidir çünkü katmanlar halinde dizilmişlerdir. asit veya baz içinde korozyona uğramaz. Öte yandan grafiti fabrikalarda kullanabilirsiniz ve 3600°C'de çalışır!

Bu yüzden büyük makinelerde iyidir. Çok yüksek sıcaklıklarda çalışır, ona güvenebilirsiniz. Nükleer reaktörlerde de grafit güçlüdür. Diğer tüm malzemelerden daha uzun ömürlü olduğunu göreceksiniz. İşte bu şekilde Jinsun Karbon fabrikalarda yüksek ısı altında uzun süre çalışabilen grafit elektrotlar üretmektedir.

- Oksidasyon Direnci

Grafit serttir. Sıcak olduğunda kırılmaz. 600°C'nin altında oksijen ile reaksiyona girmez. Bu da fabrikalar için güvenli olduğu anlamına gelir. Fırınlarda kullanılır (eğer kullanıyorsanız elektrotlar).

Grafitin özellikleri arasında işler ısındığında gösterdiği güç de yer alır. Bunun nedeni grafitin kendini parçalanmaktan koruması ve daha uzun süre dayanmasıdır. Isının çok yüksek olduğu metal fabrikalarında onu kullanmak istersiniz. Her şey güvenli ve güçlü kalır. Jinsun Carbon, metal fabrikaları için aşırı ısıya güvenle dayanan grafit elektrotlar sağlar.

- Asit Direnci

Grafit asit içinde güvenlidir. Sülfürik asit gibi güçlü bir asit koyduğunuzda reaksiyona girmez. Akülerde veya kimya fabrikalarında bulunur. Bu malzeme zor yerlerde iyi çalışır.

Grafit uzun ömürlüdür çünkü atomlar çok güçlü bir şekilde bağlanmıştır. Grafitin özellikleri, asit içinde bile değişmediği anlamına gelir. Makinelerin çalışır durumda kalmasını sağlar. Güçlü bir asit dışında diğer malzemeleri kırabileceğiniz endüstrilerin çoğunda onu kullanırsınız.

- Alkali Direnci

Alkali içinde grafit güçlü kalır. Sodyum hidroksit gibi güçlü kimyasallarla reaksiyona girmez. Parçalanması zordur. Fabrikanızda uzun süre dayanacak şeylere ihtiyacınız var.

Grafit, diğer şeylere zarar verebilecek kimyasallara karşı dirençlidir. Grafit güvenlidir çünkü karbon atomları onu öyle tutar. Alkaliye karşı yüksek dirence sahiptir; diğer malzemelerin uzun süre dayanmayacağı yerlerde kullanılabilir. İşler ters gittiğinde çalışır, ancak doğru gittiğinde de çalışmaya devam eder.

- Termal Kararlılık

Grafit ısıya dayanıklıdır. 3600°C'ye kadar yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Erimeyecektir. Ancak karbon katmanları güçlü ve güvenli kalır. Isı kalkanları ve roket parçaları gibi çok sıcak makinelerde kullanılabilir.

Grafitte de ısı iyi gider. Bu yüzden elektronikte kullanılır. Makineleri serin tutar. Termal kararlılığı grafitin en iyi özelliklerinden biridir. Birçok yüksek ısılı yerde bulunur, böylece işler daha iyi çalışır. Bu aşırı koşullar mı? Sorun değil, Jinsun Carbon'un grafit ürünler excel.

Grafitin Kimyasal Özelliklerine İlişkin Tablo!

Grafitin Mekanik Özellikleri ve Dayanımı!

- Düşük Çekme Dayanımı

Grafiti ayırmak güçlü değildir. 20-25 MPa'lık bir kuvvetle kırılabilen bir maddedir. Grafiti çektiğinizde kopar çünkü o kadar kuvvete dayanamaz. Gerildiğinde karbon katmanları kayar. Çekme mukavemeti 500 MPa'nın üzerinde olan şeyler daha güçlüdür: örneğin çelik.

Grafitin özelliklerini düşündüğünüzde, gerilmeyi iyi idare edemediğini unutmayın. Çok sert çekilirse kolayca kırılır. Çekme mukavemeti, bir şeyin kırılmadan önce ne kadar gerdirilebileceği anlamına gelir.

- Yüksek Basınç Dayanımı

Grafiti iterseniz, çok güçlenir. Bu şey üzerinize 150 MPa'ya kadar basınç uygulayabilir. Bastırırsanız güçlü kalır. Çok fazla güç altında bile grafitin katmanlarını ezmek zordur. Güçlüdür çünkü altıgen atomlar sıkıştırıldığında güçlü kalmasına yardımcı olur.

Grafitin özelliklerini düşündüğünüzde, basınçla başa çıkmada iyi olduğunu görürsünüz. Hem mukavemeti hem de basınç dayanımı, onu sıkı kalması gereken contalarda kullanım için iyi bir aday haline getirir.

- Anizotropik Davranış

İtme şekliniz grafit için bir fark yaratır. Bir yönde kolayca parçalanır. Başka bir yönde ise sıkışmaya karşı güçlüdür. Mühendislere göre bu anizotropiktir.

Onları birbirinden ayırmak karbon katmanlarının birbirinden kaymasını sağlar, ancak basınca direnir. Grafitin bu özellikleri onu aşağıdaki gibi şeyler için özel kılar elektrotlar. Hatta elektriği bir yönden diğerine göre daha iyi iletir.

- Elastik Modül

Grafit basınç altında bükülür, sadece çok fazla değil. Elastik modülü 10-15 GPa'dır. Sertlik, elastik modülün size söylediği şeydir. Grafit, üzerine bastırdığınızda biraz gevşer, ancak geri yaylanır.

Örnek olarak, çelik 200 GPa ile çok daha serttir. Öyle olduğu için daha yumuşaktır, ancak yine de iyi bir mukavemete sahiptir. Esnekliği, bükülebileceği ve yeniden ıslanabileceği anlamına gelir.

- Kırılma Tokluğu

Grafiti çok sert iterseniz kolayca çatlar. Kırılma tokluğu 0,5 ila 1,5 MPa-m¹/²'dir. Eğer dikkatli olmazsanız, üzerine bastırırsınız ve hızla çatlar. Bir çatlak başlar başlamaz yayılır.

Grafit çatlakları iyi karşılamaz, bu nedenle mühendislerin ona dikkatli davranması gerekir. Basınç altında iyidir, ancak çekilirse veya çok sert vurulursa kırılır. Kırılma tokluğu açısından, bir malzemenin şeklini kaybetmeden önce ne kadar darbe alabileceğini bilirsiniz.

Grafitin Mekanik Özellikleri ve Dayanımına İlişkin Tablo!

Grafitin Elektriksel İletkenliği!

- Serbest Elektronlar

Grafitin serbest elektronları vardır. Dört karbon atomundan üçünün bağlara giren üç elektronu vardır. Bir elektron serbestçe hareket eder. Bu da elektriğin hareket etmesini sağlar. Grafitin bir cm³'ünde yaklaşık 6 x 10¹⁸ serbest elektron vardır. Katmanlar arasında gidip gelirler. Bu yüzden gücü iletir.

Bu da onu kullanışlı kılıyor, çünkü diğer karbon türleri o kadar iyi çalışmıyor. Grafitin özellikleri onu elmastan farklı kılar. Grafit, elektrikle hareket eden hızlı şeylerde kullanılabilir. Çelik ve metalürjide kullanılan grafit elektrotlar, yüksek kaliteli grafit elektrotlar üreten Jinsun Carbon tarafından üretilmektedir.

- Katmanlı Yapı

Birçok ince grafit katmanı vardır. Atomlar bir altıgen oluşturur. Kolayca kayarlar. Zayıf kuvvetler, van der Waals kuvvetleri, katmanları tutar. Katmanlar arasında 3.35 Å var.

Bu da elektronların katmanlar arasında geçişini sağlar. Her katman karbon atomları arasında 1,42 Å'luk güçlü bir bağ sergiler. Grafitin özellikleri onu yumuşak ve birçok kullanım için iyi hale getirir. Elektriği daha iyi inşa etmesine yardımcı olur. Katmanlı yapılar, en yüksek performans için Jinsun Carbon'un elektrotlarında kullanılır.

- Yüksek İletkenlik

Grafit iyi bir elektrik iletkenidir. İçinde π elektronlarını serbestçe hareket ettirirler. Daha iyi çalışan bir elektron bulutu oluştururlar. İletim 10³ S/m'ye kadar çıkabilir. Pillerde ve elektrikli aletlerde bulunabilir.

Aslında, grafit iletimi çoğu metal olmayan maddeden daha iyidir. Elektronlar herhangi bir atoma yapışmaz, bu yüzden bu şekilde çalışır. Bunu kalemler ve piller gibi günlük aletlerde bile görebilirsiniz.

- Anizotropik İletim

Grafitte elektrik farklı yönlerde farklı şekilde akar. Katmanlar boyunca çok hızlıdır. Burada elektriğin hızı 10⁵ S/m'dir. Bağların daha zayıf olduğu katmanlar arasında ise daha yavaştır.

Elektriğin tek yönlü olması gerektiğinde grafiti iyi bir şey yapan da budur, çünkü sadece tek yönde akabilir. Bu, katmanlar sayesinde mümkündür. İhtiyaçlarınız için en kaliteli anizotropik iletim Jinsun Carbon tarafından garanti edilmektedir.

- Delokalize Π-Elektronları

π elektronları grafitteki katmanlar üzerinde hareket eder. Tek bir atoma bağlı kalmazlar. Aslında, akım grafit boyunca iyi hareket eder. Grafitteki atomlar sp² denilen şekildedir. Bu, bir elektronun serbest olduğu anlamına gelir. Elektrik Nitroselüloz katmanlarından kolayca geçebilir.

Grafitin Isıl Özellikleri!

- Yüksek Termal İletkenlik

Grafitin özel olmasının nedeni ısıyı çok hızlı hareket ettirmesidir. Isıyı 200 ila 800 W/m-K arasında gönderebilir. Isı, katmanlar nedeniyle grafit içinde çok uzağa gider. Mühendisler, elektronik cihazların çok ısınabildiği yerlerde kullanırlar. Ancak bazı grafit türleri 1.700 W/m-K değerine ulaşabilir.

Bu gerçekten çok hızlı! Bu özellikler soğutucu gibi parçalar tarafından soğutmak için kullanılır. Grafitin özellikleri, ısıyı bilgisayarlardan ve ışıklardan dışarı taşımak için mükemmeldir.

- Isı Dağılımı

Grafit ısıdan kurtulmak için üretilmiştir. Sıcak ortamlarda çok çabuk soğur; ısıyı tutmaz. Bilgisayar gibi makinelerde iyi sonuç verir.

Grafit 700 W/m-K ısıyı kabul edebilir. Isıyı sıcak yerlerden uzağa hızlı bir şekilde yayma imkanı sunar. Görüyorsunuz, grafitin bu gibi özellikleri makinelerin aşırı ısınmasını önlemede önemlidir. CPU'lar ve LED'ler gibi çok çalışan cihazlar bunu kanıtlayabilir.

- Sıcaklık Dayanımı

Grafiti süper sıcak süper kompresörün altına koyduğunuzda güçlü kalır. 3,600°C'de erir ve buna dayanır. Fırın gibi bir ortamda ya da işlerin çok ısındığı bir uzay gemisinde bile kullanılır. Fırın veya uzay roketi gibi gerçekten zor işler için harikadır. Soğuduğunda da kırılmaz, bu nedenle pek çok yerde kullanılabilir.

- Termal Genleşme

Grafit ısındığında çok fazla şekil değiştirmez. Sadece 1-2 × 10-⁶/°C kadar büyür ve yüksek sıcaklıklarda bükülmez veya çatlamaz. Bu nedenle, bilgisayarlar vb. gibi, üstleri ısınsa bile birbirine çok hassas bir şekilde uyması gereken şeyler için harikadır.

- Özgül Isı Kapasitesi

Grafiti tutmak için fazla ısı gerekmez. Özgül ısı kapasitesi 720 J/kg.K. Isınması için çok fazla enerji ile pompalanması gerekir. Grafit, piller gibi ısı depolayan şeylerde bulunabilir.

Bu yüzden grafit enerji ve metal makinelerinde kullanılır. Çok çabuk ısınmadan ısıyı depolar.

Grafitin Isıl Özelliklerine İlişkin Tablo!

Grafitin Yapısal ve Atomik Özellikleri!

- Altıgen Kafes

Grafitteki karbon gerçekten çok küçüktür. Altıgen şeklinde otururlar. Bunlar kağıt altıgenler gibi düzdür. Aralarında 3.35 Å vardır. Atomları bir arada tutan güçlü bağlara sigma bağları denir. Özel bir mikroskop altında bu altıgen deseni görebilirsiniz. Grafit, katmanları sayesinde bir elektrik iletkenidir.

Bu şekil onu kaygan yapar. Kalemler ve makineler gibi şeyler grafitten yapılır. Güçlü ve esnektir ama asla güçlü ve sert değildir. Bu altıgen tasarım grafitin özellikleri için önemlidir.

- an Der Waals Kuvvetleri

Grafit dokunulabilecek kadar pürüzsüzdür. Ancak bu katmanlar zayıf kuvvetler nedeniyle kayabilir. Bu kuvvetlere Van der Waals kuvvetleri denir. Yumuşak bir yapıştırıcıdır ve katmanlar arasında tutkal gibi davranır.

Katmanlar arasında 3,35 Å mesafe var. Yani bu zayıf bağlar yağlayıcı olarak hareket eden grafit. Sürttüğünüzde katmanlar hareket eder. Bu nedenle grafitin özellikleri onu kalemler için mükemmel kılar. Yumuşaklığı van der Waals kuvvetlerinin öneminden kaynaklanır.

- Katmanlı Yapı

Grafit bir kağıt yığınıdır. Kağıtlar aslında karbon atomlarının katmanlarıdır. Düz tabakalar halinde düzenlenirler. Bu katmanlar birbirinden ayrı durur çünkü katmanlar arasında zayıf kuvvetler vardır.

Ancak, birbirlerinin yanından kayarak geçerler. Bu yüzden grafit kolay kolay kırılmaz. 3,000°C'ye kadar ısıyı taşıyabilir. Bu güçlü katmanlar sayesinde fabrikalar için de kullanışlıdır. Katmanlar erimez ve hatta bükülmez. Katmanlar grafitin kullanıldığı yapı ve endüstriler için önemlidir.

- Düzlemsel Karbon Levhalar

Bir grafit ince düz tabakalardan oluşur. Bunlara karbon tabakaları denir. Aralarında sadece 3,35 Å vardır; onları göremezsiniz ama öyledirler. Grafit bu şekilde güçlenir.

Bunları karbonize ettiklerinde, iyi bir ısı ve elektrik iletkeni haline getirirler. Bu karbon katmanları grafite üretim esnekliği verir ve fabrikalar bunu kullanır. Bu katmanlar pil gibi şeyler için de kullanılabilir. Grafit özeldir çünkü düz karbon tabakalarıdır.

- Sp² Hibridizasyon

Grafen gibi grafit de üç yönde bağ yapan karbon atomlarından oluşur. Bu bağlara Sp² hibrit orbitalleri denir. El ele tutuşan kollar gibidir. Atom başına bir serbest elektron vardır.

Bir elektron hareket ettikçe elektriğin iletilmesine yardımcı olabilir. Katmanlar güçlüdür, ancak bu bağlar nedeniyle kaymaları kolaydır. Grafitin kalemler ve makineler için kullanılmasının nedeni budur. Katmanların gücü ve nasıl hareket ettiği bu bağ sistemi tarafından belirlenir.

Grafitin Özelliklerine Dayalı Uygulamalar!

- Potalar

Grafit güçlüdür. Çok sıcak yerlerde dayanabilir. Grafit pota malzemesi olarak kullanılır. 3.000°C'ye kadar ısı tutabilir. Bu potalarda altın ve gümüş eritebilirsiniz. Grafit grafitin özellikleri potaların sağlam olmasına yardımcı olur. İlk soğutmada kırılmazlar.

Ancak grafit 1.000°C'de preslenerek şekillendirilir. Bu potaların yoğunluğu 1,7 g/cm³'tür. Ancak sadece 4,9 x 10-⁶/°C ile fazla genleşmezler. Bu nedenle birçok kez kullanıldıklarında daha uzun ömürlü olurlar.

- Refrakter Malzemeler

Çelik, refrakter malzemelerden yapılır. Bu malzemelerin içinde grafit vardır. Örneğin, 2.500°C'ye kadar çok sıcak yerlerde çalışırlar. Çelik üretim fırınlarında.

Grafitin özellikleri malzemelerin metali eritmesini engeller. Çünkü metal çok ısınır. İçinde 20% grafit var. Bu 300 w/m-K'nin üçte biri kadar bir büyüklüktür. Çatlaklar da grafit üzerinde durur. Bu da uzun süre boyunca her şeyin açılmasını ve zayıflamasını önler.

- Elektrotlar

Güçlü elektrotlar grafit yardımıyla yapılır. Bu elektrotlar 100.000 amper gibi çok büyük elektrik tutabilirler. 3.000°C veya daha fazla sıcaklıkta çalışabilirler.

Grafit, elektriğin hızlı hareket etmesini sağlayan özel katmanlar olarak adlandırılan katmanlara sahiptir. Yoğunluğu her elektrotta 1.55-1.60 g/cm³'tür. Her şeyi ısıdan ve aynı zamanda katmanlardan da korur. Büyük makinelerde çelik yapmak için grafit kullanırsınız. İşler aşırı ısınabilir ve yine de çalışmaya devam eder.

- Aküler

Enerji bataryalarda depolanır. Grafit enerjiyi güvenli bir şekilde depolar. Pilin gücünü koruduğu anot adı verilen küçük parçaları vardır. Bunların güç kapasitesi 372 mAh/g'dır.

Şarj sırasında sadece 1% (grafit) büyür. Grafitle ilgili sorun, sadece 3.550°C'de erimesi, ancak gerçekten güçlü olmasıdır. Sadece bu küçük grafit parçaları, 10-25 mikron boyutunda. Enerjinin batarya içinde düzgün bir şekilde akmasını engellerler.

- Mekanik Salmastralar

Mekanik contalar sızıntıları durdurur. Grafit contalar güçlüdür ve aşınmazlar, bu yüzden onları kullanırsınız. 2.500°C gibi yüksek sıcaklıklarda bile işlerini yapabilirler. Serttir, 2,2 g/cm³, kimyasallara karşı dayanıklı bir contadır. Conta grafitten yapılmış kaygandır, bu yüzden yağ gerektirmez. Bu, makinenin düşmeden gerçekten uzun süre çalışmasını sağlar.

Sonuç

Grafit kullanışlıdır. Sıcakta bile güçlü kalır. Grafitin özellikleri makinelerde çalışmasına yardımcı olur. Pillerde ve diğer şeylerde bulunur. Grafit hakkında bilgi edinin! Aslında, daha fazlasını JINSUNCARBON Şu anda.