Grafiti: msongamano, sifa, vipengele vya programu na aina

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Graphite ni dutu inayotokea kiasili. Hii ni moja ya marekebisho ya kaboni, ambayo ina sifa ya kimiani fulani ya kioo. Hii huamua mali ambayo grafiti ina. Carbon hutokea katika asili katika aina mbili kuu. Hizi ni graphite na almasi. Fomula yao ya kemikali inafanana, lakini sifa zao za kimaumbile ni tofauti kabisa.

Ni muundo wa kimiani wa kioo unaoathiri sifa hizi. Ina elektroni za bure zinazoamua mali ya kimwili ya jambo. Graphite, ambayo msongamano, aina na upeo wake unavutia kwa tasnia nyingi, inafaa kuzingatiwa kwa undani zaidi.

Sifa za Msingi

Graphite ni dutu ya kijivu yenye mng'ao wa metali. Ina conductivity ya juu ya mafuta (3.55 W / deg./cm). Kutokana na hili, grafiti hutumiwa kikamilifu katika viwanda mbalimbali. Takwimu hii ni ya juu zaidi kuliko ile ya matofali, ambayo inaelezwa na kuwepo kwa elektroni za simu katika kimiani ya kioo. Wanachangia pia conductivity nzuri ya umeme. Katika hali zote za mkusanyiko, dutu hii ina sifa ya upinzani mdogo wa sasa (kutoka 0.4 hadi 0.6 ohms).

Graphite ni dutu ajizi ambayo haijayeyushwa na viambata amilifu kemikali. Hii inawezekana tu wakati inapoingia kati ya chuma iliyoyeyuka na kiwango cha juu cha kuchemsha. Graphite chini ya hali kama hizi huyeyuka kabisa, na kutengeneza carbides.

Mgawo wa chini wa msuguano na kiwango cha juu myeyuko husababisha sifa nzuri za kuziba. Uzito wa grafiti (kg/m3) ni 2.23. Lakini wakati huo huo, nyenzo hupinda na kupunguzwa vizuri.

Muundo

Kuzingatia wiani wa grafiti, pamoja na mali na aina, ni muhimu kulipa kipaumbele kwa muundo wake. Hii ni dutu yenye safu. Atomu zake za kaboni hujipanga kwenye kimiani kama kioo cha asali. Hexagoni katika safu moja inafaa vizuri pamoja. Walakini, uhusiano kati ya kila ngazi ni dhaifu. Ni kipengele hiki kinachorahisisha kuvunja grafiti.

Kwenye mizani ya Mohs, ugumu wa nyenzo ni mmoja. Kwa kulinganisha, kiashiria hiki ni 10 kwa almasi, na 5 kwa mawe ya porcelaini. Kwa joto la 1500 ° C, kulingana na wanasayansi, kimiani ya kioo ya grafiti inaweza kubadilishwa kuwa almasi.

Wakati wa usindikaji wa viwandani, muundo wa maada hubadilika. Wakati huo huo, aina tofauti za grafiti zina mali tofauti. Ikiwa nyenzo iliyotolewa haijachakatwa kwa njia ghushi, ni aina ya asili ya dutu.

Graphite Asili

Graphite, msongamano na sifa ambazo hutofautiana kwa kiasi kikubwa kulingana na chapa ya mtengenezaji, hupatikana katika hali asilia katika lahaja 2 kuu. Aina ya kwanzainayoitwa hexagonal. Ina kimiani ya fuwele ambayo nusu ya atomi katika kila safu iko juu na chini ya katikati ya hexagon.

Marekebisho ya pili ni rhombohedral. Kila safu ya nne inarudia ya kwanza. Marekebisho haya hutokea kwa asili tu kwa namna ya uchafu. Ikiwa dutu hii inapokanzwa kwa joto la 2500-3300 K, basi latiti yake ya kioo itageuka kuwa hexagonal. Chini ya hali ya asili, nyenzo mara nyingi hupatikana katika fomu hii.

Muundo

Katika asili, grafiti haipatikani kamwe katika umbo lake safi. Ina kiasi kikubwa cha majivu (wakati mwingine hadi 20%). Inajumuisha misombo mingi tofauti (FeO, MgO, CuO, CaO, nk). Hadi 2% ya wingi katika grafiti ya asili inaweza kuchukuliwa na gesi. Lami na maji yanaweza pia kuwepo.

Msongamano wa unga wa grafiti hutofautiana kulingana na mtawanyiko, uwepo wa vinyweleo. Thamani iliyo hapo juu inaweza kupunguzwa hadi 2.09kg/m3. Graphite ni greasi kwa kugusa. Ikiwa unachukua kwa mikono yako, alama ya tabia itabaki kwenye vidole vyako. Kwa hiyo, fimbo kwa penseli rahisi huundwa kutoka kwa nyenzo hizo. Inaacha alama kwenye karatasi.

Grafiti Bandia

Kwa uzalishaji, ni muhimu sana kuzingatia uzito wa grafiti. Fizikia inaweka wazi kwamba wiani mkubwa wa dutu hii, zaidi ya conductivity yake ya joto. Grafiti ya bandia ina sifa ya usafi wa juu (hadi 99%). Pia huongeza sana msongamano wa nyenzo.

Uzalishaji wa grafiti iliyosafishwa unafanywa na athari za thermochemical na thermomechanical. Kwa kila tawi la uzalishaji, dutu iliyo na seti fulani ya sifa hutolewa. Hii inafanya uwezekano wa kukidhi mahitaji ya tasnia katika grafiti kwa sifa fulani za kimaumbile.

Uwekaji lebo kwa dutu bandia hujumuisha uchanganuzi wa aina za nyenzo kulingana na lengwa. Kuna foundry, electrocarbon, betri, elemental, lubricating na penseli grafiti. Pia kuna alama maalum zinazotumika katika vinu vya nyuklia.

Wigo wa maombi

Wakati wa utengenezaji, sifa fulani za grafiti huwekwa. Matumizi ya dutu hii ni juu yao kabisa. Graphite hutumiwa katika metallurgy katika utengenezaji wa molds refractory au ladles, vyombo. Katika mchakato wa kutupa, poda kutoka kwa dutu iliyowasilishwa hutumiwa kama lubricant. Moja ya vipengele vya matofali ya kinzani pia ni grafiti. Huongezwa kwa mchanganyiko katika utengenezaji wa plastiki.

Nyenzo hii pia hutumika kutengeneza viunganishi vya vifaa vya umeme. Hii inawezeshwa na sifa za upitishaji umeme za dutu hii.

penseli za grafiti zinajulikana, pengine, na kila mtu. Nyenzo hii pia hutumiwa katika uzalishaji wa aina fulani za rangi. Katika kesi hii, ni nyeusi (na sio kijivu) grafiti ambayo hutumiwa. Rangi hii ina sifa za kuzuia kutu.

Almasi Bandia hupatikana kutoka kwa madini asilia yaliyowasilishwa. Zinatumika wakatiutengenezaji wa zana nzito za kukata. Katika uhandisi wa mitambo, poda ya grafiti hufanya kama nyenzo ya fani, pamoja na pistoni na pete za kuziba. Kama mafuta ya kulainisha, yanafaa kwa ajili ya kuchakata minyororo ya baiskeli, chemchemi za magari, bawaba za milango.

Hata dawa nyingi zina graphite.

Maombi ya Chakula

Dutu iliyowasilishwa pia inatumika sana katika tasnia ya chakula. Kwa kufanya hivyo, wakati wa uzalishaji, hupitia usindikaji fulani. Uzito wa chuma, pombe ya ethyl, grafiti na sukari, kwa sababu za wazi, ni tofauti. Lakini nyenzo zilizowasilishwa zinaweza kuwa na na kuwa sehemu ya vitu vingine. Inapatikana katika mafuta ya taa, esta, pombe na hata sukari.

Hii inaweza kuthibitishwa kwa jaribio rahisi. Kwanza unahitaji kuchukua kipande cha sukari. Imewekwa kwenye kifuniko kigumu na kufunikwa na kofia (unaweza kutumia thimble). Kisha chuma ambacho sukari hufunikwa hutiwa moto sana. Baada ya muda, moshi wa akridi utatoka chini ya thimble. Ukileta kiberiti, gesi itawaka.

Moshi unapoacha kutoa, unaweza kuondoa mtondo. Kuna molekuli nyeusi kwenye kifuniko. Hii ni makaa ya mawe. Ni kaboni ambayo grafiti imetengenezwa.

Kuwa katika asili

Graphite, ambayo msongamano wake unategemea usafi wake, hupatikana katika maumbile kwa idadi kubwa kabisa. Takriban tani elfu 600 za dutu hii huchimbwa kila mwaka ulimwenguni kote. Kubwa zaidiakiba yake imejilimbikizia Mexico, Jamhuri ya Czech, Uchina, Ukraine, Brazili, Urusi, Kanada na Korea Kusini.

Tangu nyakati za zamani, amana za grafiti ziliamsha hamu ya wanadamu. Leo, rasilimali hizi za asili zinatengenezwa ili kutoa tasnia na vifaa vyenye sifa zinazohitajika. Graphite hupatikana katika granites, miamba ya calcareous, mica au gneiss kwa namna ya inclusions ya nyuzi au fuwele. Uchimbaji madini unafanywa kwa shimo wazi na njia za chini ya ardhi.

Gharama ya grafiti

Graphite, msongamano na usafi ambao huathiri thamani yake, sasa inauzwa kwa bei zinazokubalika. Hii inathiriwa na ukubwa wa fuwele zake, pamoja na maudhui ya kaboni. Ya juu ni, grafiti ya gharama kubwa zaidi ni. Kwa maudhui ya kaboni ya kutosha, mali ya kimwili ya nyenzo huongezeka. Hii ni muhimu kwa tasnia katika anuwai ya tasnia.

Leo wastani wa gharama ya grafiti ni takriban 45 rubles/kg. Ikiwa ilichakatwa kwa njia ya bandia, gharama huongezeka sana. Pia, bei ya madini asili inategemea eneo la amana.

Kwa kufahamu sifa na sifa kuu za grafiti, tunaweza kuhitimisha kuwa gharama na sifa za kiufundi za nyenzo hutegemea msongamano wake. Kwa hiyo, madini yaliyochimbwa kwa asili yanakabiliwa na usindikaji unaofuata. Hii huongeza sifa zake.