Графит может существовать в виде натурального минерала, сформированного в результате геологических процессов, а также искусственно синтезированным в ходе термической обработки. Оба вида обладают уникальными свойствами. Когда промышленные нужды требуют больших объёмов поставок, искусственный графит становится предпочтительным выбором благодаря более низкой стоимости.
О чем эта статья, как узнать больше
Графит (поликристаллы) — актуальный в промышленности углеродный материал с элементарной структурой (чешуйки). Каким образом он создается, и где мы можем встретить его в быту и на производстве? Давайте рассмотрим процесс изготовления графита, его характеристики и разнообразное применение.
Не забудьте подписаться на канал и поставить отметку «Нравится» 😉
Процесс изготовления графита
Производство графита — это сложный и тщательно контролируемый процесс. В качестве сырья используют антрацит с различной структурой, графитовую стружку, лом, огарки от электродов. Каменноугольный пек служит связующим материалом, наполнителем выступает кокс. Строго регулируемые этапы производства по ГОСТ 30732-2006 гарантируют высокую чистоту искусственного графита и его механическую прочность.
Технология изготовления графитовых полуфабрикатов:
- предварительная подготовка сырья к производству — дробление, прокаливание, размалывание и рассев по фракциям;
- приготовление углеродистой массы — точное дозирование и смешивание кокса со связующим;
- обжиг материала при 800–1200 °C;
- графитация кокса при температуре до 3000 °C и образование кристаллического графита.
Для уменьшения пористости добавляется пропитка фенольной или фурановой смолами с дальнейшим обжигом и кристаллизацией. В процессе производства соотношение кокса и пека может быть изменено в зависимости от нужных характеристик графита. Другие методы изготовления — пиролиз, ачесоновский, карбидный, доменный. Графит, полученный в ходе производства, подвергается измельчению и приобретает вид порошкообразного вещества.
В каком виде выпускается искусственный графит
Измельченная форма (порошок или гранулы) актуальна для снижения себестоимости готовых металлургических изделий и повышения качества продукции. В роли науглероживателя она обеспечивает быстрое и равномерное насыщение металла углеродом. Зернистая форма искусственного графита используется для насыщения углеродом чугуна, а также для производства карбида и доводки стали. Этот вид специально адаптирован для оптимизации процессов в металлургии.
Характеристики графита искусственного и естественного происхождения:
- теплопроводность и термостойкость;
- нетоксичность;
- твердость благодаря высокой температуре сублимации;
- пластичность и ударная вязкость;
- невысокая электропроводимость;
- устойчивость к тепловому шоку и высокому градиенту температур;
- огнеупорность;
- высокая чистота состава;
- химическая стабильность;
- устойчивость к коррозии;
- высокая степень адгезии с металлами;
- полная непроницаемость в масле, воде, органических растворителях.
Марки графита (литейного, измельченного)
Существуют различия в составах графитов, обусловленные их естественным или искусственным происхождением, а также массовой долей влаги, зольностью и различными примесями (сера, железо, медь, летучие вещества). Востребованы литейные графиты двух минералогических типов: кристаллический — графит ГЛ-1, ГЛ-2, ГЛ-3, и скрытокристаллический — графит ГЛС-2, ГЛС-3, ГЛС-4, графит ГЛС-1 ГОСТ Р 52729-2007.
Измельченный графит ГИИ-А, размер фракции 0,5 мм, а также марки ГИИ-Б, ГИИ-С применяется в качестве науглероживателя для корректировки металла по углероду в чугунолитейном и сталеплавильном производстве.
Смазочный графит марки П ГОСТ 8295-73 используют в порошковой металлургии в качестве элемента графитовых паст для смазки деталей. Коллоидно-графитовый препарат С-1 — малозольный (1 %) высокодисперсный порошок с размером частиц до 4 мкм, а марки С-2 и С-3 имеют дисперсность от 15 до 30 мкм и зольность 1,5–2 %.
❓ Как размеры частиц влияют на механические свойства графита? Тщательное измельчение графита повышает прочность его зерен, поскольку в процессе диспергирования устраняются крупные поры и трещины. Структура мелкодисперсного порошка более однородная и плотная, без значительных дефектов, которые могут снизить прочность материала.
Типы графитового зерна по размерам:
- крупнозернистый — 500–3000 мкм;
- среднезернистый — до 500 мкм;
- мелкозернистый — от 30 до 150 мкм;
- тонкозернистый — до 30 мкм;
- пылевидный — от 0,3 до 3 мкм.
Применение графитового сырья
Одним из ключевых применений графита является его использование в электропромышленности. Благодаря электропроводности, прочности и термической стабильности графитовые электроды актуальны в высокотемпературных режимах и агрессивных химических средах.
В химической отрасли графит востребован для изготовления износостойких полимеров, которые служат наполнителями для фторопластов. Коррозиестойкие краски, содержащие графит, увеличивают срок службы изделий. Также порошок применяется для создания составов для обработки металлических тросов и резиновых элементов. В строительстве его добавляют в производство кирпича и цемента для придания огнеупорных характеристик.
В быту графит незаменим в производстве карандашей (грифель). В спортивных товарах, таких как теннисные ракеты и клюшки для гольфа, графитовый порошок применяется для создания легких и прочных конструкций.
❓ Впервые примитивные графитовые карандаши, как заменители древесного угля, были использованы немецким гравёрам Альбрехтом Дюрером в конце XV века. Порошкообразный графит в составе сажи был главным компонентам многих чистящих и защитных средств, особенно для кожаной обуви и сумок.
Где заказать порошковый графит
В каталоге ООО «Корпорация Металлургических Компаний» представлены разные марки качественного графитового порошка, поставка в мешках весом от 25 до 50 кг. Наши заказчики могут легко оформить заказ, связавшись с командой специалистов по телефону или отправив запрос на электронную почту. Гарантируем скидки на опт и постоянные заказы, а также быструю доставку по всей России и странам СНГ.