Qrafit - xassələri, növləri, tərkibi və tətbiqi. Qrafitin fiziki xüsusiyyətləri və fotoşəkilləri

Hər kəs qrafit və almaz kimi maddələr bilir. Qrafit hər yerdə tapılır. Məsələn, sadə karandaşlar üçün özəklər hazırlamaq üçün istifadə olunur. Qrafit olduqca əlçatan və ucuz bir maddədir. Lakin almaz kimi bir maddə qrafitdən son dərəcə fərqlidir. Almaz ən bahalı daşdır, qrafitdən fərqli olaraq çox nadir və şəffafdır. İnanmaq çətindir, amma qrafitin kimyəvi formulu almazla eynidir. Bu yazıda bunun necə mümkün olduğuna baxacağıq.

Qrafit: mineralın tarixi və xüsusiyyətləri

Qrafitin tarixi minlərlə il əvvələ gedib çıxır dəqiq il onun istifadəsinin başlanğıcını qurmaq olduqca çətindir. Qrafit yaxşı elektrik keçiricisi olması ilə məşhurdur. Bundan əlavə, bu mineral çox kövrəkdir. Ona görə də ondan qələm ucları hazırlanır.

Mineralın kimyəvi xüsusiyyətlərinə duzlar kimi bir çox maddələrlə daxilolma birləşmələrinin əmələ gəlməsi daxildir və mineral turşularda həll olunmur.

Qrafitin düsturu C-dir, yəni dövri cədvəlin məşhur altıncı elementlərindən biridir - karbon.

Almaz: mineralın tarixi və xüsusiyyətləri

Almazın tarixi çox qeyri-adidir. İlk almazın Hindistanda tapıldığı güman edilir. O dövrdə bəşəriyyət heç vaxt bu daşın bütün gücünü başa düşə bilmədi. Geoloqlar yalnız bu daşın çox sərt və davamlı olduğunu bilirdilər. 15-ci əsrə qədər almazlar zümrüd və yaqutdan qat-qat ucuz idi. Və yalnız bundan sonra naməlum bir zərgər daşla işləyərkən ona gözəl bir kəsik verdi, sonradan almaz kəsimi kimi tanındı. Məhz o zaman daş bütün əzəməti ilə özünü göstərdi.

Almazlar əsasən sənayedə istifadə olunur. Bu mineral bütün dünyada ən güclüdür, buna görə də ondan aşındırıcılar, davamlı metalların emalı üçün kəsicilər və daha çox şey hazırlanır.

Artıq bildiyimiz kimi, qrafitin kimyəvi formulu C, almaz isə eyni düstura malikdir.

Almaz və qrafit arasındakı fərqlər

Mineralların oxşar kimyəvi formullara malik olmasına baxmayaraq, onlar həm zahiri görünüş, həm də kimyəvi baxımdan bir-birindən kəskin şəkildə fərqlənirlər.

Əvvəla, almaz və qrafit bir-birindən tamamilə fərqli strukturlara malikdir. Axı, qrafit altıbucaqlılar şəbəkəsindən ibarətdir, almaz isə kub kristal quruluşa malikdir. Qrafitin kövrəkliyi onun təbəqələri arasındakı əlaqənin çox asan qırılması, atomlarının bir-birindən asanlıqla ayrılması ilə əlaqədardır. Bu səbəbdən qrafit işığı asanlıqla udur və almazdan fərqli olaraq çox qaranlıqdır.

Bir karbon atomunun tetraedral üçbucaq və ya piramida şəklində daha dörd atomla əhatə olunması ilə fərqlənir. Hər bir atom bir-birindən eyni məsafədədir. Atomlar arasındakı bağlar çox güclüdür, buna görə almaz çox sərt və davamlıdır. Almazın başqa bir xüsusiyyəti, qrafitdən fərqli olaraq işığı keçirə bilməsidir.

Qəribədirmi ki, qrafitin formulunun almazla eyni olduğu halda, minerallar tamamilə fərqlidir? Yox! Axı, almaz təbiət tərəfindən böyük təzyiq altında və sonra çox sürətli soyuma altında, qrafit isə aşağı təzyiqdə, lakin çox yüksək temperaturda yaranır.

maddələr?

Allotrop maddələr kimyada çox vacib bir anlayışdır. Bu, maddələri bir-birindən ayırmağa imkan verən əsasların əsasını təşkil edir.

Məktəbdə qrafit və almaz nümunəsi ilə allotrop maddələr, eləcə də onların fərqləri öyrənilir. Beləliklə, almaz və qrafit arasındakı fərqləri öyrənərək belə nəticəyə gələ bilərik ki, allotropiya təbiətdə quruluşu və xassələri ilə fərqlənən, lakin oxşar xüsusiyyətlərə malik iki və ya daha çox maddənin mövcudluğudur. kimyəvi formula və ya bir kimyəvi elementə istinad edin.

Qrafitdən almaz hazırlamaq

Qrafitin düsturu - C - alimlərə bir çox təcrübələr aparmağa imkan verdi, nəticədə qrafitin allotropik maddələri tapıldı.

Müəllimlər həm məktəblilərə, həm də tələbələrə alimlərin qrafitdən almaz yaratmağa çalışdıqları barədə danışırlar. Bu hekayə çox maraqlı və valehedicidir və o, həm də qrafit və almaz kimi allotrop maddələrin mövcudluğunu və onların fərqlərini xatırlamağa imkan verir.

Bir müddət əvvəl alimlər qrafitdən almaz yaratmağa çalışıblar. Onlar hesab edirdilər ki, əgər almaz və qrafitin düsturu eyni olsa, o zaman almaz yarada bilərlər, çünki daş çox bahalı və nadir idi. İndi bilirik ki, almaz mineralı təbiətdə nə vaxt görünür yüksək qan təzyiqi və ani soyutma. Buna görə də elm adamları qrafiti partlatmağa qərar verdilər və bununla da almazın əmələ gəlməsi üçün lazımi şərait yaratdılar. Və əslində bir möcüzə baş verdi: partlayışdan sonra qrafit üzərində çox kiçik almaz kristalları əmələ gəldi.

Qrafit və almazın tətbiqi

Bu gün həm qrafit, həm də almaz əsasən sənayedə istifadə olunur. Lakin bütün almaz istehsalının təxminən 10%-i zərgərlik məmulatlarına gedir. Çox vaxt qələmlər qrafitdən hazırlanır, çünki o, çox kövrək və kövrəkdir və izlər buraxır.

Bəşəriyyətin bu mineraldan nə vaxt xəbərdar olduğunu dəqiq söyləmək çətindir. Bir çox elm adamı hesab edir ki, bu məsələdə mürəkkəblik qrafitin rəngləmə xassələri olan digər minerallara bənzəməsi ilə bağlıdır. Lakin arxeoloqlar təxminən 4000 il əvvəl istifadə edilmiş və qrafitlə boyanmış saxsı qablar tapıblar.

Qrafit yerli elementlər sinfinə aid olan və karbonun modifikasiyalarından birinə aid olan mineraldır. Mineralın quruluşu laylı, təbəqələrin özləri zəif müəyyən edilmiş, demək olar ki, düzdür və karbon atomlarının altıbucaqlı təbəqələrindən ibarətdir. Qrafitin özü - yumşaq material, mexaniki təsirə asanlıqla uyğundur və qrafit düsturu olduqca sadədir: C - karbon.

Təbiətdə mineral əlaqəli olanlarla birlikdə tapılır: pirit, qranat, şpinel. Böyük qrafit yataqları Tunguska hövzəsində, eləcə də kristal şistlər, qneyslər və mərmər kimi süxurlarda yerləşir. Qrafitin əmələ gəlməsi vulkanik və maqmatik süxurların yüksək temperaturundan və kömürün pirolizindən asılıdır. Qrafit də meteoritlərin tərkibinə daxildir. Və maraqlı bir fakt: qrafitdə çox kiçik nisbətlərdə qızıl, gümüş və platin qrupu metalları var.

Qrafit yatağı

Qrafit sənaye sektorunda böyük tələbatdır. Təxminən 600 milyon ton bütün dünyanın ehtiyatları hesab olunur və hər il 600 mini çıxarılır. Ən çox əsas ölkələr Bu mineralın hasilatı ilə məşğul olanlar: Meksika, Rusiya, Çin, Çexiya, Cənubi Koreya, Kanada və s.

Yuxarıda qeyd olunan ölkələrdən başqa, digər iri qrafit yataqları da var. Məsələn, Şri Lanka adası 1834-cü ildən bu mineralın əsas istehsalçısı və tədarükçüsü olmuşdur. Mineral qaynar nöqtələrə adanın hər yerində rast gəlinir, qrafit yataqları mərkəzi və cənub-şərq hissələrində cəmləşmişdir. İki minalanmış süxur təmsil olunur: dağlıq (qranulitlər, kvarslar, şarnokitlər) və cənub-qərb (qneyslər, kalsifirlər).

Böyük bir nisbətdə pullu qrafit yataqları Ukraynada, Zavalevskoye yatağında yerləşir. Bu pay Teterev-Buq seriyasının arxey birləşmələri ilə bağlıdır. Silsilə sillimanit və qranat qneysləri, kvars, kristal əhəngdaşı və s. Qazılmış faydalı qazıntılar sənaye əhəmiyyətlidir və onlara tələbat da var.

Qrafitin xassələri

Fiziki xassələri:

• Elektrik keçiriciliyi.
• Aşağı sərtliyə malikdir, almazla fərq böyükdür, baxmayaraq ki, hər iki element karbon alt növüdür. Yüksək temperaturda sərtləşdikdə, sərtlik səviyyəsi artır, lakin qrafit daha kövrək bir materiala çevrilir;
• Qrafitin istilik keçiriciliyi 100 ilə 357,7 Vt arasında dəyişir;
• İstilik tutumu.

Kimyəvi xassələri:

• Oksidləşdirici olmayan turşularda həll olunmur;
• Yüksək temperaturda oksigenlə reaksiya verir, karbon qazına yanar;
• Qələvi metallar və duzlarla daxilolma birləşmələri əmələ gətirir.

Həm fiziki, həm də Kimyəvi xassələri emal zamanı dəyişə bilər, ona görə də qrafitin fərqləri göstərən xüsusi qiymətləri var.

Qrafit növləri

Təbiətdə qrafit iki növdə olur:

• Altıbucaqlı, onun fərqli xüsusiyyəti, atomların yarısının altıbucaqlının mərkəzindən ciddi şəkildə yuxarıda və aşağıda yerləşdiyi kristal qəfəsdədir;
• Rombedral, onun özəlliyi ondadır ki, hər dördüncü təbəqə birincini təkrarlayır və 1000°-yə qədər qızdırıldıqda qrafit altıbucaqlı forma alır.

Sənaye işləri üçün qrafitin sıxlığını nəzərə almaq lazımdır, lakin yüksək səviyyə Bu göstərici mineralın süni növlərini yaratmaqla əldə edilir:

1. Achesonofsky qrafiti: koks və qat qarışığının 2800 ° -ə qədər qızdırılması ilə əldə edilir;
2. Yenidən kristallaşdırılmış qrafit: koks, qatran və təbii qrafit qarışığının termomexaniki müalicəsi;
3. Piroqrafit: qaz halındakı karbonlardan piroliz;
4. Domna qrafiti: böyük həcmli çuqunların soyudulması;
5. Karbid qrafit: karbidlərin termal parçalanması.

Qrafitin istehsalı və tətbiqi

Qrafit əsasən sənaye sektorunda istifadə olunur:

1. Qrafitin yüksək temperaturlara davamlılığına görə ərimə tigelərinin istehsalında;
2. Qızdırıcı elementlərdə, çünki bu mineral kimyəvi cəhətdən aqressivliyə davamlıdır sulu məhlullar, həmçinin elektrik keçiriciliyi;
3. Alüminium almaq üçün;
4. Bərk sürtkü yağlarında, qalın kütlələrin və pastaların əmələ gəlməsi üçün;
5. Qrafit plastiklər üçün doldurucu kimi çıxış edir;
6. Nüvə reaksiyalarında neyronların inhibitoru;
7. Sintetik almazların istehsalında;
8. "Sadə" qələmlərin istehsalında;
9. Qrafit ballistik raketlərin burun hissəsinin emalında da istifadə olunur və kosmik gəmi istilik qorunması üçün;
10. Elektrik maşınlarının (fırçaların), elektrik nəqliyyat vasitələrinin, nasos avadanlığının (bıçaqlar, avarlar) müxtəlif elementlərinin və alətlərinin istehsalı üçün və s.
11. Qida sənayesində tətbiqi.

Sonuncu məqam diqqəti cəlb edir. Bir mineral qida məhsullarında istifadə edilməzdən əvvəl diqqətlə emaldan keçir. Qrafit parafinlərin, spirtlərin, efirlərin və şəkərin bir hissəsidir. Kiçik və sadə bir təcrübə aparsanız, şəkər haqqında özünüz görmək olduqca asandır.

Bir parça şəkər sərt bir səthə qoyulmalı, üstü isə metal qapaq ilə möhkəm bağlanmalıdır. Qapaq qızdırılır və qaz onun altından çıxmağa başlamalıdır, bu da yandırılmalıdır. Qaz tamamilə yandıqdan sonra qapağı qaldıra bilərsiniz. Kömür olan şəkərin olduğu səthdə qara kütlə qalacaq. Yaxşı, kömür qrafitin əmələ gəldiyi karbondur.

Qrafit mühüm və qiymətli materialdır, onu mənimsəmək və emal etmək olduqca asandır, lakin buna baxmayaraq heyrətamiz xüsusiyyətlərə malikdir. Mineral sənayenin bütün sahələrində geniş istifadə olunur və gündəlik həyatda hər gün işlənmiş formada tapılır.

Qrafit unikal yerli mineral, karbon elementinin allotropik modifikasiyasıdır, yer qabığında ən sabitdir. Qrafitin xassələri yaxşı öyrənilmiş və geniş istifadə edilmişdir. Qrafit yüksək temperaturda vulkanik fəaliyyət nəticəsində əmələ gəlir, buna görə də təbiətdə kristal qrafitin tərkibi 50%-ə çata bilən maqmatik süxurlarda olur. Qrafit volframitlə birlikdə - kvarslı damarlarda, digər minerallarla birlikdə - polimetal orta temperaturlu çöküntülərdə, mərmər, qneys, şist, qrafit kimi metamorfik süxurlarda çox geniş yayılmışdır. Böyük bir qrafit yatağı Tunguska kömür hövzəsində yerləşir, kömürə yüksək temperaturda məruz qalma nəticəsində əmələ gəlir - qrafitin kriptokristal forması adlanır, tərkibi 60 ilə 80% arasında dəyişir.

Qrafit quruluşu

Qrafitin kristal quruluşunda iki modifikasiya var: altıbucaqlı və ya a-modifikasiya və rombedral və ya β-modifikasiya. Alfa qrafitində hər bir karbon atomu sp-3 hibrid buludlarında üç qonşu atomla birləşərək müntəzəm altıbucaqlıların kristal təbəqəsini əmələ gətirir. Hər bir təbəqə van der Vals qüvvələri hesabına ona paralel başqa bir təbəqə ilə birlikdə tutulur. Üstəlik, yuxarı və hər bir aşağı təbəqənin altıbucaqlılarının mərkəzləri üst-üstə düşür, lakin təbəqələr bir-birinə nisbətən üfüqi istiqamətdə və "hər biri" qaydasında 0,1418 nm sürüşür. Laylı quruluş qrafitin bir çox xüsusiyyətlərini izah edir.

Beta-qrafitdə təbəqələrin atomları bir-birinə eyni şəkildə bağlanır, lakin alternativ üfüqi yerdəyişmə iki təbəqə vasitəsilə baş verir. Romboedral struktur qeyri-sabit hesab olunur, 2230°-dən yuxarı temperaturda çökür, lakin altıbucaqlı quruluşa malik təbii qrafitlərdə qrafitin β-modifikasiyasının 30%-ə qədəri aşkar edilir.

Qrafitin fiziki xassələri

Qrafitin rəngi dəmir-qaradan xarakterik metal parıltı ilə polad boz rəngə qədər dəyişir. Mineral toxunuşda yağlı və sürüşkəndir, barmaqları və kağızı ləkələyir və mexaniki gərginlik altında fərdi pullu hissəciklərə ayrılır. Məhz qrafitin bu xüsusiyyəti onu qələmlərdə istifadə etməyə imkan verir.

Almazla müqayisədə qrafit daha az sərtliyə və sıxlığa malikdir və qrafit elektrik keçiricidir. Onun istilik keçiriciliyi istilik dərəcəsindən asılıdır və 278,4 ilə 2435 Vt/(m*K) arasında dəyişir.

Qrafit həddindən artıq yanğına davamlıdır, onun yanma temperaturu 38500C-dir.

Qrafitin kimyəvi xassələri

Qrafit kimyəvi cəhətdən təsirsizdir: turşularda həll olunmur, bəzi duzlar və qələvi metallarla daxilolmalar kimi birləşmələr əmələ gətirir. Yalnız çox yüksək temperaturda havada oksigenlə reaksiya verir, əmələ gətirir karbon qazı. (CF)x əmələ gəlməsi ilə qrafitin flüorlaşması mümkündür.

Qrafitin tətbiqi

Mineralın texniki tətbiqləri son dərəcə müxtəlifdir və qrafitin xüsusiyyətləri, əsasən onun yanğına davamlılığı və elektrik keçiriciliyi ilə müəyyən edilir. Beləliklə, metallurgiyada qrafit odadavamlı tigelərin, termocütlər üçün örtüklərin və kristallaşma üçün qabların istehsalı üçün istifadə olunur. Tökmə sənayesində qrafit tozu yapışmayan toz kimi, həmçinin tökmə qəliblərinin yağlanması üçün istifadə olunur.

Taşlama və cilalama pastaları C-1 qrafit kimi kolloid-qrafit qarışıqlarından hazırlanır.

Yaxşı elektrik keçiriciliyi bəzi elektrik cihazlarının elektrodlarının və kontaktlarının istehsalı üçün istifadə etməyə imkan verir. Qələm istehsalı ilə yanaşı, qrafit boyalar və istiliyədavamlı sürtkü yağlarının hazırlanmasında, plastiklərin doldurulmasında istifadə olunur.

Hətta nüvə enerjisində qrafitin diqqətəlayiq xüsusiyyətlərindən, ilk növbədə, reaktorlarda elektronları ləngitmək qabiliyyətindən istifadə olunur. Raket ucluqlarında raket mühərrikləri və bir çox istilik mühafizə elementləri də qrafitdən istifadə etməklə hazırlanır.

Daşların dünyası zəngin və rəngarəngdir. Bir çox cins yalnız xarici gözəlliyi ilə deyil, həm də unikal kimyəvi və fiziki tərkibi ilə seçilir. Hər bir mineral özünəməxsus qiymətlidir və yer üzündə həyatın yaranmasından bəri müxtəlif sənaye sahələrində istifadə olunur. Bu xüsusi daşlardan biri adi kömür kimi görünən karbon modifikasiyası olan qrafit hesab olunur. Daşı ilk dəfə görəndə adamda elə təəssürat yaranır ki, o, adi qara kömürə bənzəyir, lakin onun xassələri ilə tanış olduqdan sonra mineral almaza daha yaxın hesab olunur.

Artıq qədim zamanlarda, daşın ilk tapıntıları ilə insanlar onun heyrətamiz xüsusiyyətlərini gördülər. Onlar həyatda təbii elementdən fəal istifadə etməyə başladılar. Məhz qrafit qayaüstü yazılar və yazılar hazırlamaq üçün ilk “qrandon” oldu. Bu gün çox az şey dəyişib, bu külçə hələ də qiymətlidir, bir çox sahələrdə geniş istifadə olunur, tələbat yüksəkdir, istehsal böyükdür, nisbətən aşağı qiymətlər.

Qrafit mineralının təsviri

Təbii material sıx bir quruluşa malikdir, lakin bir az güc tətbiq etmək kifayətdir və daş asanlıqla çatlayacaqdır. Təbii elementin yumşaqlığı tez emal etməyə imkan verir. Mineralın laylı quruluşu onu digər daşlardan fərqləndirir. Karbon atomları müntəzəm cərgələrdə əmələ gələn kiçik altıbucaqlı hüceyrələrdir. Satırlar bir-birinə zəif bağlıdır, lakin sıraların elementləri bir-birinə sıx bağlıdır. Təbii daşın ən kiçik səylə belə asanlıqla parçalanmasını izah edən bu quruluşdur.

Dərinlikdən qara, sıx bir daş çıxarılır, sərtliyi və düz bir səthdə iz buraxma qabiliyyəti ilə seçilir. Məhz buna görə də mineralı yunanlar mənim yazdığım “qrafo” sözündən “qrafit” adlandırırdılar. Başqa xalqlar qayanı qara qurğuşun, skalnik, slivovik, karbonlu dəmir adlandırırdılar. Bu cür adlar cinsin tapıldığı forma ilə əlaqələndirildi. Bəzən görünüşdə mineral, özünəməxsus tünd kölgəyə malik olan, gümüşü parlaq polad rəngli gavalı kimi tökülən asma damlalara, daşlara bənzəyirdi.

Almaz və Qrafit

Təbii elementin bu unikal görünüşü onun tərkibində əmələ gəlmədiyi üçün xasdır təmiz forma, lakin digər cinslər daxildir. Daşa daxil olan çirklər müxtəlifdir, hətta içərisində qızıl da tapa bilərsiniz. Buna görə unikal, təmiz təbii material əldə etməzdən əvvəl bir neçə təmizlənmə mərhələsi həyata keçirilməlidir.

Təəccüblüdür ki, metallurqlar bilirlər ki, isti çuqun, soyuduqda, təbii analoqundan praktik olaraq heç də aşağı olmayan çox miqdarda süni qrafit buraxmağa qadirdir. Buna görə də, bu gün əvəzolunmaz üçün süni bir əvəz əldə etmək olduqca mümkündür təbii material.

Sahə və istehsal

Dünyanın bir çox yerində qrafit yataqlarına rast gələ bilərsiniz. Resursların ümumi sayı 600 milyon ton ətrafında dəyişir. Hər il 600 min tondan bir qədər çox mineral çıxarılır. Mədənçilik Çin, Çexiya, Meksika, Cənubi Koreya, Braziliya, Ukrayna, Kanada, Rusiya və digər ölkələrdə həyata keçirilir.

Təbii fosilin mənşəyi digər qayalara bitişikdir. Çox vaxt təbii qrafit yataqları əhəngli, qranit süxurların, qneyslərin və slyudaların yanında yerləşir. Onlar lifli, kristal daxilolmalardır.

Mineralın böyük yığılmaları qeyri-şəffaf, torpaq, boz, pullu kütlələrdir, onların forması yataqdan asılı olaraq dəyişir. Beləliklə, boz, poladdan qara rəngə dəyişən daşın kölgəsi. Mineral yeraltı üsullarla parça-parça hasil edilir. yolları açıqdır qrafit filizi hasil edilir.

• tökmə zavodu;
• elementar;
• elektrik kömürü;
• batareya;
• qələm;
• qrafitin yağlayıcı forması.

Bundan əlavə, yalnız nüvə reaktorları üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi möhür xüsusilə qiymətli hesab olunur. İstehsal əsaslanır Ümumi Tələb olunanlar təyinatına uyğun olaraq təqdim olunan məhsullara.

Fiziki və kimyəvi xassələri

Qrafit sıx, diamaqnitlidir və yaxşı istilik keçiriciliyinə malikdir, bu da kərpicdən beş dəfə yüksəkdir. Mineral 3,845-3,890 °C temperaturda əridilə bilər. 4200 °C-də qaynar, yanma zamanı buraxılan istilik 7832 kkal həddinə çatır.

Hər hansı bir mayeyə, qaza münasibətdə material, bərk maddələr, inert qalır. Ərimə nöqtəsi daşın özündən yüksək olan ərimiş metallarda tamamilə həll olunur. Ərimə dövründə digər maddələrlə qarşılıqlı əlaqəyə icazə verilir.

Daşın sıxlığı 2,23 q/sm3, əyilmək və kəsmək asandır. Mohs şkalası üzrə sıxlıq 1-i keçmir. Elastik, çevik və yağlı olmasına baxmayaraq, qrafit sənayedə geniş tətbiq tapıb və sürtkü kimi istifadə olunur.

Qrafit və almazın xassələrinin müqayisəsi

Qrafit və almazın karbonun alt növləri hesab edilməsinə baxmayaraq, minerallar əhəmiyyətli fərqlərə malikdir. Qrafitin sıxlığı, almazdan fərqli olaraq, Mohs şkalası üzrə 9 vahid aşağıdır. Əsas fərq atom qəfəsinin düzülüşüdür. Almazın karbon atomu dörd qonşu atomla birləşir. Bununla belə, qrafit 1500 °C-dən yuxarı bir mühitə yerləşdirilirsə, onun kristal şəbəkəsi rəvan şəkildə almazın quruluşuna bənzər bir quruluşa çevrilə bilər. Buna görə də bəzən qrafiti almaz və kömürün qardaşı hesab etmək olar deyə zarafat eşitmək olar.

Tətbiq sahəsi

Qrafitin əsas xüsusiyyəti onun geniş tətbiq sahəsi hesab edilə bilər. Bu mineral bu və ya digər formada təkcə sənaye sahələrində deyil, həm də gündəlik həyatda istifadə olunur, hər bir insan demək olar ki, hər gün qrafit əsasında hazırlanmış əşyalardan istifadə edir. Qrafit məhsulları, maddələr, yüksək keyfiyyətli, uzun müddətə istismar, buna görə də onlar tələbatda qalır, bəzən hətta əvəzolunmazdır. Müxtəlif növ hissələrin formalaşması materialın yüksək plastikliyinə görə həyata keçirilir. Bərk vəziyyətdə təbii element emal üçün maksimum əlçatan qalır.

Tökmə zavodunda qrafit tozu qəliblərin tökülməsi üçün sürtkü kimi istifadə olunur. Unikal minerala əsaslanan metallurgiya sənayesi odadavamlı çömçələr, müxtəlif ərintilər üçün qəliblər, müxtəlif maddələrin kristallaşması üçün unikal qablar istehsal edir. Mineral odadavamlı kərpiclərdə, boyalarda, karandaşlarda, daşlama və cilalama pastalarında və plastiklərdə "inqrediyent" oldu. Bu komponentə əsaslanan boya korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərə malikdir və metal, beton və çuqun rənglənməsi üçün istifadə olunur. Qrafit elektrodların və elektrik naqillərinin istehsalında əvəzolunmazdır. Qrafit sayəsində almazın süni formaları istehsal olunur.

Maşınqayırma sənayesi mineraldan piston rulmanlarının istehsalında və emalda istifadə edir qapı menteşələri, velosiped, motosiklet zəncirləri, avtomobil yayları. Hətta tibb dəri patologiyalarının müalicəsində tətbiq taparaq təbii mineralı yüksək qiymətləndirdi. Maddənin sağalmanı sürətləndirməyə, çapıqların rezorbsiyasına, yapışmaların görünüşünün qarşısını almağa və bədənin metabolik funksiyalarını yaxşılaşdırmağa qadir olduğuna inanılır. Belə müalicəvi xüsusiyyətlərə malik olan qrafit, demək olar ki, bir çox yüksək təsirli dərmanların əsas komponentinə çevrilmişdir.

Qrafit müxtəlif sənaye sahələrində istifadə olunan bir mineraldır. Onun populyarlığı unikal xüsusiyyətlərinə (yumşaqlıq, yüngül mexaniki emal, yüksək elektrik keçiriciliyi, kimyəvi inertlik).

Bu materialın süni növləri var, onlar da çox populyardır. Onlar yalnız istifadə olunur müxtəlif sahələr sənaye, həm də mikroskopik tədqiqatlar üçün (kalibrləmə materialı kimi).

Süni qrafitin tətbiqi

Aşağıdakı sənaye sahələrində istifadə olunur:

• Maşınqayırma;
• Nüvə texnologiyası;
• Metallurgiya;
• Elektrik avadanlıqlarının istehsalı;
• Kimya sənayesi.

Müxtəlif sintetik qatranlarla hopdurulmuş süni qrafit növləri tez-tez istifadə olunur. Onlar kimyəvi avadanlıq yaratmaq üçün istifadə olunur və bağlama və ya birləşdirən klapanların istehsalında əvəzolunmazdır.

Süni qrafitdən aşağıdakılar da hazırlanır:

• Mexanik möhürlər;
• rulmanlar;
• reaktor binaları;
• Astarlı plitələr.

Təbii qrafitdən istifadə

Bu mineral geniş tətbiq sahəsinə malikdir və müxtəlif sənaye sektorlarında əvəzolunmazdır.

Qrafit harada istifadə olunur:

• Maşınqayırma;
• kimya sənayesi;
• Metallurgiya;
• İstehsal Tikinti materiallari– bu mineral kərpic, xüsusən odadavamlı kərpic istehsalında əvəzsiz komponentlərdən biri kimi xidmət edir;
• Nüvə enerjisi - neyron inhibitoru kimi istifadə olunur;
• Elektrik cihazlarının istehsalı - elektrik kontaktlarının, eləcə də elektrodların istehsalı üçün;
• Dərman.

Metallurgiyada qrafitin istifadəsi:

• Bu sahədə ərintilər üçün qəliblər, odadavamlı çömçələr, həmçinin kristallaşmanın baş verdiyi qablar qrafitdən hazırlanır;
• Ondan ərimə tigeləri hazırlanır;
• Qrafit metalları karbonla doyurmaq (yəni karbonlaşma), həmçinin reaktiv metallar yaratmaq üçün istifadə edilə bilər;
• Qrafit tozu tez-tez tökmə qəlibləri üçün sürtkü kimi istifadə olunur.

Maşınqayırma: qrafit nə üçün istifadə olunur?

Bu sənayedə mineralın istifadəsi də çox müxtəlifdir. Onun xassələri geniş çeşiddə məhsullar yaratarkən qrafiti əvəzolunmaz edir.

Maşınqayırmada qrafit istehsal etmək üçün istifadə olunur:

• Astar plitələr;
• elektrodlar (qrafit);
• müxtəlif istilik elementləri;
• Kontaktların möhürlənməsi üçün tozlar və pastalar, məsələn, birləşmə boşluqlarında;
• Sürüşən kontaktlar (elektrik fırçalar);
• Rulmanlar, sızdırmazlıq halqaları;
• Elektrostatik örtüklər.

Kimya sənayesində qrafit:

• Bu mineral həm istehsalda, həm də evdə istifadə olunan müxtəlif sürtkü yağları istehsal etmək üçün istifadə olunur;
• Bəzi plastik növləri üçün doldurucudur;
• Süni almazların sintezi üçün istifadə olunur;
• Mükəmməl antikorroziya xüsusiyyətlərinə malik boyaların, eləcə də müxtəlif lakların istehsalında əvəzolunmazdır;
• Texnoloji qarışıqlar üçün doldurucu kimi istifadə olunur;
• Plastifikator kimi xidmət edə bilər;
• Rezinləşdirilmiş parçaları birləşdirmək üçün yapışqanın tərkib hissələrindən biridir;
• Əlavələrə və sürtünmə əleyhinə dolduruculara (transmissiya və ya motor yağları üçün), soyuducu maddələrə daxildir;
• Qələvi batareyaların istehsalı üçün istifadə olunur.

Qrafit: tibbi tətbiqlər

Bu mineral çoxlarının bir hissəsidir dərmanlar(əsasən homeopatik). Dəri xəstəlikləri, həmçinin çapıq və ya yapışmaların əmələ gəlməsi, metabolik pozğunluqlar üçün istifadə olunur.

Qələmlər də qara qrafitdən hazırlanır.

Yunan dilindən tərcümə olunan qrafit sözü "yazmaq" deməkdir. Bu adda mineral təbiətdə yüksək temperaturda vulkanik süxurlarda əmələ gəlir.

Qrafitin xüsusiyyətləri

Qrafit yüksək möhkəmliyə malik yerli elementlər sinfinin nümayəndəsidir. Onun strukturunda çoxlu sayda təbəqə var.

Təbiətdə iki növ qrafit var:

• qaba kristal,
• incə kristal.

Kristalların ölçüsünə və bir-birinə nisbətən yerləşməsinə əsasən təbiətdə aşağıdakı qrafit növlərinə rast gəlinir:

• aydın kristal,
• kriptokristal.

Qrafit kifayət qədər laylı quruluşa malikdir. Hər təbəqənin dalğalı forması var. Yüngüldür.

Qrafit əsasən kristallardan ibarət olan elementlərdən biridir müxtəlif ölçülərdə. Onlar plastik bir quruluşa və kənarları boyunca kiçik tərəzilərə malikdirlər. Gücünə görə onları almazla müqayisə etmək olar.

Qrafitin kristal qəfəsi bir-birinə nisbətən müxtəlif yerlərə malik çoxlu sayda təbəqədən ibarətdir.

Bu gün tez-tez müxtəlif maddələrin qarışığından yaradılan süni qrafit istehsal olunur. İnsan həyatının müxtəlif sahələrində istifadə olunur. Süni şəkildə istehsal olunan qrafit çox sayda növə malikdir.

IN müasir dünya Qrafitdən qızılın çıxarılması planlaşdırılır. Alimlər müəyyən ediblər ki, bir ton qrafitdə təxminən 18 qram qızıl var. Bu miqdarda qızıl filizi qızıl yataqlarına xasdır. Hazırda təkcə bizdə deyil, dünyanın başqa ölkələrində də qrafitdən qızıl almaq mümkündür.

Qrafitin fiziki xassələri

Qrafitin əsas xüsusiyyətlərindən biri onun elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətidir. Onun fiziki xassələri almazdan belə yüksək sərtliyə malik olmaması ilə fərqlənir. Onun strukturu əvvəlcə olduqca yumşaqdır. Ancaq qızdırıldıqdan sonra sərt və kövrək olur. Material parçalanmağa başlayır.

Qrafitin fiziki xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:

1. turşuda həll olunmur.
2. 3800 dərəcədən aşağı temperaturda qrafitin əriməsi mümkün deyil.
3. qızdırıldıqdan sonra sərt və kövrək bir quruluş əldə edir.

Bunlar qrafitin bütün xüsusiyyətləri deyil. Bu elementi unikal edən parametrlər də var.

Qrafit aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• Qrafitin ərimə nöqtəsi 3890 dərəcə Selsi,
• qrafit rəngi metal parıltı ilə tünd boz,
• Qrafitin istilik tutumu 0,720 kJ-dir
• Qrafitin müqaviməti 800.000 · 10− 8 (Ohm · Metr) təşkil edir.

Diqqət: Elementin növündən asılı olan qrafitin bütün xüsusiyyətlərinin yeganə parametri qrafitin istilik keçiriciliyidir. 278,4 ilə 2435 Vt/(m*K) arasındadır.

Cədvəl. Qrafitin fiziki xassələri.

Qrafit mədən

Qrafitin çıxarılması mürəkkəb bir prosesdir. Bunun üçün çoxlu sayda avadanlıq növləri yaradılmışdır. Elementin mədən və əzilməsi üçün istifadə olunur. Qrafit yataqları adətən yerin dərinliklərində tapılır. Məhz bu səbəbdən bu elementin yatağına çatmaq üçün ən çox qazma qurğularından istifadə olunur.

Qrafitin tətbiqi

Bildiyiniz kimi, qrafit kimi bir material çox sayda unikal keyfiyyətlərə malikdir. Onlar onun tətbiq dairəsini müəyyən edirlər. sayəsində. Nə bu material Yüksək temperaturlara davamlıdır və astarlı plitələrin istehsalı üçün istifadə olunur.

Qrafit nüvə sənayesində də istifadə olunur. Orada neytronların tənzimlənməsində mühüm rol oynayır.

Qrafitdən almaz almaq da mümkündür. Müasir dünyada sintetik almazları əldə etmək mümkündür, bu da öz keyfiyyətlərinə görə və görünüş təbii materiala bənzəyəcək.

Pirolitik qrafitdir xüsusi forma qrafit kimi element. Bu müxtəliflik mikroskopik tədqiqatlar sahəsində geniş tətbiq tapmışdır. Kalibrləmə materialı kimi istifadə olunur.

Qrafit. Xüsusiyyətləri, tətbiqi

Ən çox skan edən tunel mikroskopiyasında və atom qüvvəsi mikroskopiyasında istifadə olunur. Bu müxtəliflik qrafit sintetik kateqoriyasına aiddir. Koksu və qatışı qızdırmaqla əldə etmək olar.

Qrafit sayəsində elektroliz yolu ilə kimyəvi baxımdan aktiv metallar əldə etmək mümkündür. Elementdən istifadənin bu üsulu qrafitin kifayət qədər yaxşı elektrik keçiriciliyinə malik olması ilə izah olunur.

Qrafit plastik məmulatların istehsalında da istifadəsini tapmışdır. Plastik doldurmaq üçün istifadə olunur.

Qrafitdən istifadənin ən məşhur üsulu insanların çox öyrəşdiyi adi karandaşlar üçün aparıcıların istehsalıdır.

Qrafit nədir? Qrafitin düsturu, xassələri və tətbiqi

Qrafit. Xüsusiyyətləri, tətbiqi

Qrafitlər metal parıltılı, amorf, kristal və ya lifli tərkibli, toxunuşda yağlı, xüsusi çəkisi 1,9 ilə 2,6 arasında olan boz rəngli maddələrdir.
Görünüşdə qrafit gümüşdən qaraya qədər, xarakterik yağlı parıltı ilə metal qurğuşun-boz rəngə malikdir.
Buna görə də istehlakçılar tez-tez aydın kristal qrafitləri gümüş, kriptokristal olanları isə qara adlandırırlar.

Struktur quruluşundan asılı olaraq qrafitlər aşağıdakılara bölünür:
aydın kristal,
kriptokristal,
qrafitoidlər,

Qrafit mədəni. Şəkil: 1945-ci il təvəllüdlü

Qrafitin kristal qəfəsi yalnız karbon atomlarından ibarətdir. Qrafitin kristal qəfəsi aydın laylı quruluş ilə xarakterizə olunur, təbəqələr arasındakı məsafə 0,335 nm-dir. Qrafit kristal qəfəsdə hər bir karbon atomu onu əhatə edən digər üç karbon atomu ilə bağlıdır. Qrafitin kristal şəbəkəsi iki növdə olur: altıbucaqlı (α-qrafit) və rombedral (β-qrafit, metastabil forma). α-qrafit kristal şəbəkəsinin hər bir təbəqəsinin karbon atomları bitişik (aşağı və yuxarı) təbəqələrdə yerləşən altıbucaqlıların mərkəzləri ilə üzbəüz yerləşir; təbəqələrin vəziyyəti bir-birinin ardınca təkrarlanır, hər bir təbəqə digərinə nisbətən üfüqi istiqamətdə 0,1418 nm (ABABA döşənməsi) ilə sürüşdürülür. β-qrafitin rombedral qəfəsində mövqe düz təbəqələr altıbucaqlı qəfəsdə olduğu kimi bir qat vasitəsilə deyil, iki vasitəsilə təkrarlanır. β-qrafitin metastabil olmasına baxmayaraq, təbii qrafitdə onun tərkibi 30%-ə çata bilər. 2230-3030°C temperaturda rombedral qrafit tamamilə altıbucaqlı qrafitə çevrilir. Alfa qrafit və beta qrafit oxşar fiziki xüsusiyyətlərə malikdir (qrafenin bir qədər fərqli strukturu istisna olmaqla).
Qrafit kristallarının elektrik keçiriciliyi anizotropikdir: bazal müstəviyə paralel istiqamətdə metala yaxın, perpendikulyar istiqamətdə isə daha az böyüklük sırası. Anizotropiya qrafitin səs keçiriciliyi (akustik xassələri) və istilik keçiricilik xüsusiyyətləri üçün də xarakterikdir.

Qrafitin xassələri

Qrafitin geniş yayılması bir neçə unikal xüsusiyyətlərə əsaslanır:
- yaxşı elektrik keçiriciliyi;
- müqavimət aqressiv mühitlər;
- yüksək temperaturlara müqavimət;
- yüksək yağlama qabiliyyəti.

Elektrik xüsusiyyətləri
Qrafitin elektrik keçiriciliyi civənin elektrik keçiriciliyindən 2,5 dəfə böyükdür. 0 dərəcə temperaturda. müqavimət elektrik cərəyanı 0,390 ilə 0,602 ohm arasında dəyişir. Bütün növ qrafitlər üçün müqavimətin aşağı həddi eynidir və 0,0075 ohm-a bərabərdir.

İstilik xüsusiyyətləri

Qrafitin ərimə nöqtəsi 1-0,9 atm təzyiqdə 3845-3890 C-dir.

Maqnit xassələri

Qrafitin levitasiyası. Şəkil: sarı bulud

Qrafitin həllolma qabiliyyəti

Qrafitin elastikliyi

Optik xüsusiyyətlər

Qrafitin tətbiqi

Təbii qrafitlər bir çox texnoloji və istehsalat proseslərində istifadə olunur: odadavamlı (yüksək keyfiyyətli, qrafit-maqnezium, alüminium-qrafit), tökmə zavodlarında, əyləc astarlarının, sürtkü yağlarının, karandaşların istehsalı, tigelər, qalvanik akkumulyatorlar, qələvi akkumulyatorlar, toz metallurgiyası, karbon-qrafit. materiallar (elektrik fırçaları, elektrokarbon məmulatları, sürtünmə əleyhinə materiallar), polad istehsalı, termal genişlənmiş qrafit, digər sahələr (rəngləndirici və cilalama maddələri), antikarbon materiallar, elektrotexnika üçün hissələr, maqnit lentləri, sənaye almaz istehsalı, soyuducu və sürtkü asqıları).

Süni əzilmiş qrafit - məhlulda çuqun nisbəti azaldılmış polad əridərkən, metalurji proseslərdə şlakların köpüklənməsi üçün, ocaqda, oksigen-konvertorda və elektrik sobasında əridmə proseslərində çuqun və poladın karbürləşdirilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. karbon-qrafit materialları və məhsulları, qrafit plastikləri üçün doldurucu kimi və digər istehlakçı sənayelərdə müstəqil məhsullar kimi.

Yerli sənaye müxtəlif elektrik maşınları üçün geniş çeşiddə qrafit elektrik fırçaları, projektorlar və filmlərin nümayişi və çəkilişi üçün elektrik işıqlandırma kömürləri, elementar batareyalar - voltaik batareyalar, qaynaq və spektral analizlər, elektrik vakuum avadanlığı və rabitə texnologiyaları üçün məhsullar istehsal edir.

Qrafit keramika kütlələrində yüksək odadavamlı tullantı əlavəsi kimi xidmət edir. O, tige kütləsinə yüksək yanğına davamlılıq, istilik keçiriciliyi və istilik sabitliyi verir və tigelərə ərimiş metalın yaxşı yapışmadığı hamar bir səth verir. Yüksək temperaturda metal oksidlərini azaldır və metal oksidləşməsinin qarşısını alır.

Qrafit əritmə tigelərinin, eləcə də onlar üçün qapaqların istehsalı ən böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bundan əlavə, qrafitdən tigelər üçün uzantılar və dayaqlar, xüsusi sobalar üçün tigelər və retortlar hazırlanır. Lehimləmə hamamları, qələm qurğuşun yanan vannalar, qrafit karborund muffleləri və digər məhsullar. Yüksək odadavamlı material kimi kristal qrafit yüksək keyfiyyətli, yüksək odadavamlı örtük məmulatlarının istehsalında yüksək sobaların, sobaların və buxar qazanlarının hörgü üçün istifadə olunur.

Çözünmə - qrafit

Səhifə 1

Qrafitin y fazasında əriməsi ferrit və ya ferrit-perlit strukturlu çuqun normallaşması (eləcə də söndürmə zamanı) zamanı mühüm prosesdir. Bu proses poladın karbürizasiyasına bənzəyir; Fərq ondadır ki, karbürləşmə zamanı polad hissənin səth təbəqəsi xarici mühitdən karbonla doyur və dəmir tökmə karbürizator tərəfindən qızdırıldıqda, metal əsasda yerləşən çoxsaylı qrafit daxilolmaları əmələ gəlir və karbon doyması bütün səthdə baş verir. tökmənin bütün həcmi. Dəmir tökmə austenitində karbonun həlli temperaturdan təsirlənir: artan istilik temperaturu ilə y fazasında karbonun həllolma qabiliyyəti kəskin şəkildə artır. Ferrit və ya ferrit və perlitin əsas kütləsinin ilkin strukturu ilə çuqunun normallaşdırılması nəticəsində sərtliyi və möhkəmliyi artan perlit və ya sorbitəbənzər perlitin strukturu alınır.

Qrafitin həlli prosesi yalnız yüksək temperaturda olduqca tez baş verir.

Soyuq təmasda qrafit həll olunduqca və ərimədə karbon konsentrasiyası artdıqca, SG (TX) SA (TX) zonası yüksək temperaturlara və daha aşağı həddindən artıq doymalara doğru genişlənir.

Qrafitin əriməsi üçün termodinamik məlumatlar hələ də azdır və çox vaxt ziddiyyətlidir. Prosesin entalpiyası məsələsi tam aydın deyil.

Qızdırıldıqda, qrafit austenitdə həll olur və buna görə də, çuqun fərqli ilkin quruluşuna baxmayaraq, evtekoid və ya hipereutektoid karbon konsentrasiyası olan austenit soyuduqdan sonra transformasiyaya məruz qalır.

Qrafitin həll edilməsi və çuqun karbürləşdirilməsi zamanı əmələ gələn məsamələr qismən və ya tamamilə oksidlərlə doldurulur. Dəmirlə yanaşı, silisium və manqan oksidləşərək oksigenlə sabit birləşmələr əmələ gətirir. Səthdə olduğu kimi, tökmələrin əsas hissəsindəki oksidləşmiş təbəqə heterojen bir quruluşa malikdir.

Qrafitin əriməsi zamanı məsamələrin əmələ gəlməsi ehtimalı dilatometrik analizin məlumatlarından irəli gəlir. Əgər qrafitin əriməsi prosesi geri dönən olsaydı, qrafitin buraxılması və həlli zamanı nümunələrin ölçüləri eyni miqdarda, lakin əks işarə ilə dəyişəcəkdi.

Müəyyən edilmişdir ki, qrafit maye dəmirdə həll edildikdə D)/c dəyəri bütün konsentrasiya diapazonunda müsbət qiymətə malikdir və NG 0 1-də 5000 kal/mol-a yaxındır. DL entropiyasının dəyişməsi c ideal həllərə uyğun gələn dəyərləri aşır; artan karbon konsentrasiyası ilə DL c-nin həqiqi dəyərləri ideal həllərə uyğun gələn müvafiq dəyərlərlə müqayisədə daha sürətli azalır.

Beləliklə, qrafitin həll edilməsinin əsas mexanizmi zahirən birbaşa kontakt diffuziyasıdır. Bu vəziyyətdə, dəmirin karbürasiyası karbonun məsamə səthi boyunca matrislə təmasın qorunduğu bölgələrə və daha sonra sərhəd və həcm diffuziyasının nəticəsi ola bilər. Daxiletmə konturu boyunca karburizasiyada əhəmiyyətli fərq yoxdur, əgər səth diffuziyası həcmli diffuziya üzərində əhəmiyyətli dərəcədə üstünlük təşkil edərsə, həyata keçirilə bilər. Bir çox diffuziya cütlərində diffuziya sürətlərinin belə bir nisbəti həqiqətən baş verir; lakin bunun Fe-Si-C ərintiləri üçün nə dərəcədə doğru ola biləcəyi məlum deyil.

Yuxarıda müzakirə olunan qrafitin həllinin mikroskopik mənzərəsinə əsaslanaraq, austenitləşmə temperaturunun və səthi aktiv çirklərin təsirini izah etmək çətin deyil. Qızdırıldıqda, austenitdə karbonun həllolma qabiliyyəti artır, beləliklə, qrafit birləşməsinin azalması qrafitin matrisə yapışmasının artması ilə müşayiət olunur. Nəticədə, qrafitin məhv edilməsi ilə iki faza arasında əlaqənin bərpası daha tez-tez həyata keçirilir. İstilik ilə eyni vaxtda qazların rolu artır. Elementləri azaldan çuqun əlavəsi səthi gərginlik matris və bununla da yapışmanın zəifləməsi karburizasiyanın qarşısını almalıdır. Qrafitin bazal müstəvilərində birləşmə qüvvələrini artıran çirklər də həllini gecikdirə bilər.

Qrafitin xassələri

İkinci növ qarşılıqlı təsir qrafit və ya almaz maye metallarda həll edildikdə baş verir. Bu şəraitdə qrafitin islanması birinci halda olduğundan daha az intensiv olur.

İkinci yol, maye dəmirdə qrafitin həlli ilə əlaqəli proseslərin termodinamik xüsusiyyətlərindən istifadə etməkdir.

Səhifələr:      1    2    3    4

QRAFİT (yunanca grapho - yazıram * a. qrafit, qara qurğuşun, plumbaqo; n. Qrafit; f. qrafit; i. qrafito) - termodinamik olaraq karbonun polimorf modifikasiyalarından biri olan yerli elementlər sinfinə aid mineral. şəraitdə sabitdir yer qabığı. Qazların çirkləri (CO2, CO, H, CH4), bəzən su, bitum, həmçinin Si, Al, Mg, Ca və s. altıbucaqlı sistemdə kristallaşır. Quruluş qatlıdır. Yaxşı formalaşmış kristallar nadirdir, yaxşı inkişaf etmiş bazopinakoid fasetli altıbucaqlı tabletlər formasına malikdirlər. İkiqatlar qeyd olunur. Tipik olaraq pullu, sütunlu, massiv, böyrəkşəkilli, sferulitik, sferulitşəkilli və silindrik zonal aqreqatlar əmələ gətirir.

Qrafitin xassələri

Təbii qrafitlər kristalların ölçüsü və onların aydın kristal və kriptokristal şəklində nisbi düzülüşü ilə fərqlənir.

Müxtəlif sənaye sahələrində qrafitin tətbiqi

Birincinin ölçüsü 1 mikrondan artıqdır, ikincisi - 1 mikrondan azdır. Sənayedə kristalların ölçüsünə görə qaba kristal (50 mikrondan çox), incə kristal (50 mikrondan az) və incə kristal (10 mikrondan az) qrafitlər fərqlənir. Pinakoid dekoltesi çox mükəmməldir. Xətt tünd bozdan qaraya qədərdir. Toxunmaq üçün yağlıdır və əllərinizi çirkləndirir. Metal parıltı. Anizotrop. Mineraloji şkala üzrə sərtlik 1-2. Sıxlıq 2250 kq/m3. Yanmaz - zaman ərimir normal təzyiq, sublimasiya temperaturu 4000 K-dən yuxarıdır. Elektrik keçirici - kristalların elektrik müqaviməti 0,42,10-4 Ohm/m, incə tozlar - 8-20,10-2 Ohm/m. Kimyəvi davamlı. Onlar həmçinin aşağı elastik modul, yüksək xüsusi istilik tutumu, yaxşı termal şok müqaviməti, korroziyaya davamlılıq, yüksək neytron moderasiya qabiliyyəti və kiçik neytron tutma kəsiyi ilə xarakterizə olunur. Mənşəyi: metamorfik, maqmatik. Sənaye akkumulyasiyaları əsasən metamorfik çöküntülərlə bağlıdır. Maqmatik çöküntülər nadirdir və qələvi və ultraəsaslı süxurlarla məhdudlaşır. Filizlərin maddi tərkibi onların mənşəyindən asılıdır. Silikat mineralları (kvars, feldispat, mika, gil mineralları) adətən mövcuddur. Mərmərlərdə karbonatlar adətən qrafitlə əlaqələndirilir. Nefelin, vollastonit və kaolinit əlaqəli minerallar kimi çıxarıla bilər. Qrafit filizlərinin üç növü var: lopa, sıx kristal, kriptokristal.

Qrafit yatağı

Lopa qrafit yataqları qneyslərdə, kvarsitlərdə və mərmərlərdə lokallaşdırılmışdır. Onlar qədim çöküntü təbəqələrinin metamorfizmi zamanı əmələ gəlir. Çöküntülərin forması təbəqə və linzavari, qalınlığı və ölçüsünə uyğundur. Qrafit lopaları qayada səpələnmiş yayılma əmələ gətirir. Filizdə karbonun miqdarı orta hesabla 3-18% təşkil edir. Qrafit yataqları CCCP-də (məsələn, Taiginskoye, Ural; Zavalevskoye, Ukrayna SSR), Avstriya, Çexoslovakiya, Almaniya, Hindistan, Madaqaskar (Fanandran bölgəsi), Braziliya, KHP, Kanadada məlumdur.

Sıx kristal qrafit hidrotermal-pnevmalit genezisi çöküntülərində damarlar və linzalar və ya kontakt-reaksiya çöküntülərində yuvalar, linzalar və emprenyelər təşkil edir. Pnevmatolit-hidrotermal çöküntülər uyğunlaşan, daha az tez-tez kəsilən peqmatit, kvars, feldispatik və kalsit damarları ilə əlaqələndirilir. Kontakt reaksiyalı çöküntülər karbonla zənginləşdirilmiş karbonat və şist süxurları ilə qələvi və qabroid süxurların, daha az yayılmış qranitlərin təmas zonaları ilə məhdudlaşır. Filizlər feldispat, kvars, daha az slyuda və karbonatdan ibarətdir; skarn zonalarında onlar qranat, vollastonit, piroksen, skapolit, həmçinin qələvi və qabroid süxurların mineralları (nefelin, kankrinit, sodalit, sfen, apatit) ilə zənginləşdirilmişdir. Qrafit (kobud kristaldan incə kristala qədər) pullu və lifli aqreqatlar təşkil edir. Filizlərdə tərkibi 15-40%, bəzi yataqlarda 60-90% təşkil edir. O, adətən yerin altından çıxarılır. Tanınmış yataqlar Boqala (Şri Lanka) və Botoqoldur (CCCP).

Kriptokristal qrafit qeyri-kamil teksturaya malikdir və çox vaxt incə dispers karbonlu maddənin qarışığını ehtiva edir. O, qalın və geniş təbəqəşəkilli çöküntülərdən ibarətdir, bəzən kömürə çevrilir. Karbon miqdarı 80-90% təşkil edir. Əsas qaya əmələ gətirən minerallar: kvars, feldispat, seritsit, xlorit, kalsit. Qrafit intruziyaların yaxınlığında kömürlərin, karbonlu və bitumlu şistlərin metamorfizmi zamanı əmələ gəlir. Yataqlar açıq və yeraltı üsullarla işlənir. Əsas yataqlar Meksikada (Sonora ştatı), Cənubi Kopee, Avstriyada (Kaysersberq mədəni), CCCP (Noginskoye yatağı) yerləşir.

Qrafitin alınması

Kristalli filizlərin zənginləşdirilməsinin əsas üsulu filiz çeşidlənməsi, sıx kristal və lopa filizləri isə flotasiyadır. Konsentratların keyfiyyəti kül tərkibinə və hissəcik ölçüsünə görə məhdudiyyətlərə məruz qalır (qrafit lopaları ölçü ilə qiymətləndirilir). Kriptokristal filizlər üyüdülür. Qapaqlı və sıx kristal filizlərin flotasiyası zamanı kollektorlardan - kerosin və digər karbohidrogenlərdən istifadə olunur; köpükləndiricilər - şam yağı, spirt; tənzimləyicilər - soda, qələvi; depressantlar - nişasta, dekstrin əsaslı reagentlər. Seçimi yaxşılaşdırmaq üçün ona xidmət edilir maye şüşə. Flotasiyadan sonra yaş təsnifat, qurutma, hava təsnifatı və hidrometallurgiya əməliyyatları, o cümlədən soda ilə sinterləmə, şlakın qaynadılması, kükürd turşusu ilə yuyulması, yuyulması, soda məhlulunda qaynadılması, yuyulması, qurudulması və qeyri-maqnit məhsulda qrafit əldə etmək üçün quru maqnitlə ayrılması. Lopa yüksək soba qrafitini bitirərkən elektrik ayırma istifadə olunur.

Səhmlər və Tətbiqlər

Kapitalist və inkişaf etməkdə olan ölkələrdə qrafitin dünya ehtiyatları (1978, min ton): lopa - Cənubi Amerika, 136; Avropa, 3500; Afrika, 5442; Asiya, 900; sıx kristallik - Asiya, 2900; kriptokristalin - Şimali Amerika (ABŞ olmadan), 3084; Avropa, 5623; Asiya, 6168. Qrafit hasilatı üçün Art. qrafit sənayesi.

Təbii qrafitlə yanaşı, karbonla həddindən artıq doymuş ərintilərin soyudulması, qaz halında olan karbohidrogenlərin termik parçalanması və antrasitin, neft koksu və kömür qatranının qızdırılması ilə əldə edilən süni qrafit istifadə olunur. Qrafitlər metallurgiyada (tiçələr, tökmə qəliblər, yapışmayan boyalar), kimya mühəndisliyində (astar materialı, borular və s.), dinamolar üçün kollektorların, elektrodların, keçirici tozların, sürtkü yağlarının, sürtünmə əleyhinə məhsulların istehsalında, nüvə sənayesində istifadə olunur. mühəndislik, karandaşlar, boyalar istehsalında, istilik izolyasiya materialları. Süni parça qrafit raket mühərriklərinin burunları və burun konuslarının yanma kameraları üçün eroziyaya davamlı örtüklər kimi istifadə olunur.

Təbii qrafitin əsas xassələri

Qrafitlər- boz rəngli metal parıltılı, amorf, kristal və ya lifli tərkibli, toxunuşda yağlı, xüsusi çəkisi 1,9-dan 2,6-dək olan maddələr. Görünüşdə qrafit gümüşdən qaraya qədər, xarakterik yağlı parıltı ilə metal qurğuşun-boz rəngə malikdir.
Buna görə də istehlakçılar tez-tez aydın kristal qrafitləri gümüş, kriptokristal olanları isə qara adlandırırlar.

Qrafit toxunanda yağlı olur və asanlıqla çirklənir. Səthlərdə asanlıqla gümüşdən qaraya qədər parlaq bir rəng verir. Qrafit bərk səthlərə yapışma qabiliyyəti ilə seçilir ki, bu da bərk cisimlərin səthlərinə sürtüldükdə nazik təbəqələr yaratmağa imkan verir.

Qrafit, özünəməxsus quruluşa malik olan spesifik kristal quruluşu ilə xarakterizə olunan karbonun alotoropik formasıdır.

Struktur quruluşundan asılı olaraq qrafitlər aşağıdakılara bölünür:

• aydın kristal,
• kriptokristal,
• qrafitoidlər,
• adətən kömür adlanan yüksək dispersli qrafit materialları.
  Öz növbəsində, kristalların ölçüsünə və quruluşuna görə aydın kristal qrafitlər aşağıdakılara bölünür:
• sıx kristallik (Bogotol qrafit yatağı),
• pullu (Taiginskoe qrafit yatağı).

Lopa qrafitlərdə kristallar lövhələr və ya vərəqlər formasına malikdir. Onların tərəzi yağlı, plastikdir və metal parıltıya malikdir.

Qrafitin ən vacib xüsusiyyətləri

Elektrik xüsusiyyətləri

Qrafitin elektrik keçiriciliyi civənin elektrik keçiriciliyindən 2,5 dəfə böyükdür. 0 dərəcə temperaturda.

Qrafit - qrafitin təsviri, xassələri, çıxarılması, tətbiqi, istehsalı

elektrik cərəyanına qarşı müqavimət 0,390 ilə 0,602 ohm arasında dəyişir. Bütün növ qrafitlər üçün müqavimətin aşağı həddi eynidir və 0,0075 ohm-a bərabərdir.

İstilik xüsusiyyətləri

Qrafit yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir, 3,55 W * deq/sm-ə bərabərdir və palladium və platin arasında yer tutur.

İstilik keçiricilik əmsalı 0,041 (kərpicdən 5 dəfə çoxdur). İncə qrafit filamentləri mis filamentlərdən daha yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir.
Qrafitin ərimə nöqtəsi 1-0,9 atm təzyiqdə 3845-3890 C-dir.
Qaynama nöqtəsi 4200 C-ə çatır.
Aydın kristal qrafitlər üçün oksigen axınında alovlanma temperaturu 700-730C-dir. Qrafitin yandırılması nəticəsində yaranan istilik miqdarı 7832 ilə 7856 kkal arasında dəyişir.

Maqnit xassələri

Qrafit diamaqnit hesab olunur.

Qrafitin həllolma qabiliyyəti

Kimyəvi cəhətdən təsirsizdir və ərimiş metallardan başqa heç bir həlledicidə, xüsusən də olanlarda həll olunmur yüksək nöqtəərimə. Həll olunduqda karbidlər əmələ gəlir ki, onların ən mühüm xassələri volfram, titan, dəmir, kalsium və bor karbidləridir.
Adi temperaturda qrafit digər maddələrlə çox çətin birləşir, lakin yüksək temperaturda çoxlu elementlərlə kimyəvi birləşmələr əmələ gətirir.

Qrafitin elastikliyi

Qrafit elastik deyil, lakin buna baxmayaraq kəsilə və əyilə bilər. Qrafit məftil asanlıqla bükülür və spiral halına gəlir və yuvarlandıqda təxminən 10% uzanma verir. Belə telin dartılma gücü 2 kq/mm2, əyilmə modulu isə 836 kq/mm2-dir.

Optik xüsusiyyətlər

Qrafitin işıq udma əmsalı bütün spektr üçün sabitdir və bədənin şüalanma temperaturundan asılı deyildir; nazik qrafit sapları üçün 0,77-yə bərabərdir; qrafit kristallarının artması ilə işığın udulması artıq 0,52-0,55 aralığındadır.

Qrafitin yağ tərkibi və plastikliyi onun sənayedə geniş istifadəsini mümkün edən ən mühüm xüsusiyyətlərdir. Qrafitin yağ tərkibi nə qədər yüksək olarsa, sürtünmə əmsalı bir o qədər aşağı olar. Qrafitin yağ tərkibi onun sürtkü kimi istifadəsini, eləcə də sərt səthlərə yapışma qabiliyyətini müəyyən edir.

Bu xüsusiyyətlər sayəsində bərk cisimlərin səthini qrafitlə sürtməklə nazik təbəqələr yaratmaq mümkündür.

Qrafitin aşağı istilik genişlənmə əmsalı və bununla əlaqədar olaraq temperatur stresinə yüksək müqavimət onun metal emalı, dəmir və polad sənayesində mühüm və əvəzolunmaz köməkçi material kimi istifadə edilməsində həlledici amildir, yəni. hər yerdə işləyən səthlər ərimiş metalın birbaşa təsirindən qorunmalıdır. Bu istifadədə mühüm üstünlük həm də onun islanmaması, metallar və neytral şlaklar tərəfindən tamamilə azaldılması və yüksək temperaturda möhkəmliyidir. Parçaların tökülməsi zamanı qrafitdən istifadə tökmələrin keyfiyyətini yaxşılaşdırır, qüsurların miqdarını azaldır, yanmış izlərin əmələ gəlməsinin qarşısını alır, onların aradan qaldırılması böyük zəhmət və məsrəf tələb edir.

Xam tökmə qəlibləri və özəkləri quru qrafit tozu təbəqəsi ilə örtülmüşdür. Təmiz qrafit aşağı neytron udma əmsalı və ən yüksək moderasiya əmsalına malikdir, bu da onu nüvə reaktorlarında əvəzolunmaz edir. Qrafit elektrodları olmadan qara, əlvan və kimya sənayesinin inkişafı ağlasığmazdır.

Qrafit alüminium istehsalı üçün elektrolitik hüceyrələr üçün əla örtük materialıdır. Karbon tərkibli materiallar elektrik sobalarının və digər istilik qurğularının tikintisi üçün istifadə olunur.

Çox sərt ərintilərin istehsalı üçün qrafitdən potalar və qayıqlar hazırlanır.
Kimya sənayesində qrafit materialları aqressiv mühitlərdə işləyən istilik dəyişdiricilərinin istehsalı üçün əvəzolunmazdır.

Həm də qızdırıcıların, kondensatorların, buxarlandırıcıların, soyuducuların, yuyucuların, distillə sütunlarının, nozulların, ucluqların, kranların, nasos hissələrinin, filtrlərin istehsalı üçün.
Yerli sənaye müxtəlif elektrik maşınları üçün geniş çeşiddə qrafit elektrik fırçaları, işıqlandırma lampaları və filmlərin nümayişi və çəkilişi üçün elektrik işıqlandırma kömürləri, elementar batareyalar - voltaik batareyalar, qaynaq və spektral analiz, elektrik vakuum avadanlıqları və rabitə texnologiyaları üçün məhsullar istehsal edir.

Maşınqayırmada qrafit rulmanlar, sürtünmə halqaları, mexaniki və porşenli möhürlər və rulmanlar üçün sürtünmə əleyhinə material kimi istifadə olunur.

Minerallar və süxurlar / Qrafit mineralının təsviri