Каталог
  

Графит физические свойства


Физические свойства углерода C (графита). Теплопроводность графита

Физические свойства графита при температуре от 20 до 800 °С

В таблице представлены физические свойства графита в интервале температуры от 20 до 800 °С.

Свойства указаны в направлении, как параллельно, так и перпендикулярно главной оси кристаллов графита.

Теплопроводность графита указана для следующих типов: кристаллический, естественный, прессованный искусственный. По данным таблицы видно, что теплопроводность графита при увеличении его температуры снижается.

Удельная (массовая) теплоемкость углерода при комнатной температуре составляет величину 710 Дж/(кг·град) и при нагревании увеличивается. Плотность углерода находится в диапазоне от 1400 до 1750 кг/м3.

Даны следующие физические свойства графита различной плотности:

  • теплопроводность графита, Вт/(м·град);
  • сопротивление разрыву, МН/м2;
  • модуль упругости графита, МН/м2;
  • удельная (массовая) теплоемкость, кДж/(кг·град);
  • удельное электрическое сопротивление, Ом·м;
  • коэффициент теплового линейного расширения (КТлР), 1/град.

Свойства углерода (графита) в зависимости от температуры

В таблице представлены теплофизические свойства углерода (графита) в зависимости от температуры. Свойства углерода в таблице указаны при температуре от 100 до 2000К в направлении вдоль (параллельно), так и перпендикулярно главной оси кристаллов углерода.

Приведены следующие свойства углерода (графита):

  • коэффициент теплового линейного расширения (КТлР), 1/град;
  • удельная (массовая) теплоемкость, Дж/(кг·град);
  • коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град).

Теплопроводность графита в зависимости от плотности

В таблице представлены значения теплопроводности графита различной плотности при температуре 20 °С. Теплопроводность графита указана при направлении теплового потока вдоль главной оси кристаллов и в размерности Вт/(м·град).

По данным таблицы видно, что теплопроводность графита с увеличением плотности заметно увеличивается. Плотность графита в таблице приведена в размерности 103·кг/м3, то есть в т/м3. Плотность графита изменяется в интервале от 1400 до 1750 кг/м3.

Теплопроводность графита в зависимости от температуры

В таблице представлены значения теплопроводности графита плотностью 1650…1720 кг/м3 в зависимости от температуры.

Теплопроводность графита указана при направлении теплового потока, как вдоль, так и поперек главной оси кристаллов, указано также отношение теплопроводности в этих направлениях (оно постоянно и равно приблизительно 1,5).

Значения теплопроводности графита приведены в интервале температуры от 20 до 1800 °С. По значениям в таблице видно, что теплопроводность графита с увеличением температуры уменьшается.

Теплопроводность реакторного графита плотностью 1700 кг/м3 в зависимости от температуры

В таблице представлены значения теплопроводности реакторного графита плотностью 1700 кг/м3 в зависимости от температуры. Теплопроводность указана в направлении теплового потока, идущего, как параллельно, так и перпендикулярно прессованию графитовых стержней.

Значения теплопроводности реакторного графита приведены в интервале температуры от 100 до 1700 К.

Теплопроводность измельченного графита

В таблице дана теплопроводность измельченного графита (углерода) в зависимости от размера частиц при температуре 20 °С. Размер частиц определялся в зависимости от количества отверстий в сите на 1 квадратный сантиметр (3, 6, 16 отв/см2 и сухая сажа).

Теплопроводность графита указана в размерности Вт/(м·град). Плотность графита в таблице указана в 103·кг/м3, то есть в т/м3.

Теплопроводность слоя графитовых частиц в зависимости от его пористости

В таблице представлены значения теплопроводности слоя графитовых частиц (частиц углерода) при пористости от 0,4 до 0,7. Следует отметить, что при увеличении пористости слоя его теплопроводность снижается.

Коэффициент теплового расширения (КТР) углерода (графита) в зависимости от температуры

В таблице указаны значения коэффициента линейного теплового расширения (КТР) углерода (графита) в зависимости от температуры. КТР в таблице приводится для различных сортов графита: пиролитический графит, графит на основе нефтяного кокса, графит на основе ламповой сажи. Коэффициент линейного теплового расширения графита приведен в интервале температуры от 100 до 700 °С в размерности 1/град.

Теплоемкость углерода в зависимости от температуры

В таблице представлены значения теплоемкости углерода в зависимости от температуры. Удельная теплоемкость углерода (графита) указана в интервале температуры от 200 до 2000 К.

Теплоемкость углерода в таблице дана массовая и выражена в размерности кДж/(кг·град). По данным в таблице видно, что теплоемкость углерода с увеличением температуры растет.

Теплоемкость природного углерода (графита) при низких температурах

В таблице даны значения атомной (на 1 моль вещества) и удельной теплоемкости углерода при низких температурах. Теплоемкость углерода (графита) указана в интервале температуры от -260 до 17 °С.

Атомная теплоемкость углерода выражена в размерности Дж/(моль·град). Удельная теплоемкость углерода (массовая — на 1 кг массы) выражена в размерности кДж/(кг·град).

По значениям в таблице хорошо видно, что атомная и удельная теплоемкости углерода (графита) с увеличением температуры растут и при очень низких отрицательных температурах.

Источники: 1. Агроскин А.А., Глейбман В.Б. Теплофизика твердого топлива. М., Недра, 1980 — 256 с.

2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.

3. Шелудяк Ю.Е., Кашпоров Л.Я. и др. Теплофизические свойства компонентов горючих систем. 4. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2–е издание, дополненное и переработанное, Казанцев Е.И. М., «Металлургия», 1975.- 368 с. Читайте также

thermalinfo.ru

Графит, свойства и все характеристики

Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Атомы углерода в графите образуют плоские гексагональные слои (рис. 1). В обычном α-графите слои чередуются в порядке ···АВАВ···, причем атомы углерода в слоях через один расположены друг над другом. В β-графите слои располагаются ···АВСАВС···. В обеих формах расстояние С-С внутри слоя равно 0,1415 нм, расстояние между слоями значительно больше – 0,3354 нм.

Рис. 1. Структура-α (гексагональной) и β- (ромбоэдрической) форм графита.

Эти две формы переходят друг в друга при растирании (α → β) или при нагревании выше 1025oС (α → β). Частичное превращение приводит к увеличению среднего расстояния между слоями; оно достигает максимума в 0,334 нм в турбостратическом графите, в котором чередование слоев носит случайный характер.

Графит – черный, хорошо отражает свет, полуметалл.

Таблица 1. Некоторые свойства α-графите.

Плотность, г/см-3

2,266

Твердость по Моосу

ru.solverbook.com

ПОИСК

    Физические свойства. Аллотропные модификации углерода — алмаз, графит и карбин — имеют резко различные физические свойства, что объясняется строением их кристаллических решеток. [c.206]

    Различие аллотропных модификаций углерода — яркий пример влияния кристаллического строения твердых веществ на их физические свойства. В графите атомы углерода расположены в параллельных слоях, образуя гексагональную сетку. Внутри слоя атомы связаны гораздо сильнее, чем один слой с другим, поэтому свойства графита сильно различаются по разным направлениям. Так, способность графита к расслаиванию связана с разрывом более слабых меж-слойных связей по плоскостям скольжения. [c.131]

    Каковы аллотропные модификации углерода Чем обусловлено различие физических свойств алмаза и графита Где применяются алмаз и графит  [c.416]

    Физические свойства. Аллотропные модификации углерода— алмаз и графит — резко,отличаются по физическим свойствам. Алмаз — прозрачные кристаллы, очень твердые. Твердость алмаза объясняется строением его кристаллической решетки (рис. 15). Все четыре элертрона каждого атома углерода в алмазе образуют прочные ковалентные связи с другими атомами углерода. Кристаллическая решетка алмаза имеет тетраэдрическое строение. Расстояние между всеми атомами уг/ерода одинаковое. Алмаз не проводит электрический то1 , так как в его кристаллической решетке отсутствуют свободные электроны. [c.410]

    Простых веществ. Алмаз И графит являются простыми веществами. Оба они состоят только из атомов углерода. Однако графит отличается от алмаза по химическим и особенно по физическим свойствам. Другим примером могут служить две формы фосфора — белый и красный. [c.12]

    Физические свойства определяются видом щелочного металла. Электропроводность МСС выше, чем у применяемого для этого синтеза графита, по оси а в 10 раз, по оси с в 200 раз. Температурный коэффициент электросопротивления положительный, т. е. носит металлический характер. Аналогичные изменения наблюдаются у МСС щелочной металл (Аг)-графит. [c.273]

    В заключение заметим, что некоторые вещества обладают одинаковым составом, но отличаются друг от друга типом кристаллической решетки и соответственно физическими и химическими свойствами (например, алмаз и графит). Это свойство кристаллов называется полиморфизмом. [c.86]

    В соответствии с различием в кристаллической структуре (в особенности в типах связи) полиморфные модификации различаются (иногда очень резко) по своим физическим свойствам — плотности, твердости и пластичности, электропроводности и пр. Так, графит черного цвета, непрозрачен, проводит электрический ток алмаз — прозрачен, электрический ток не проводит. Графит — мягкое вещество, а алмаз — самое твердое из всех известных веществ плотность графита 2,22 г/см , алмаза 3,51 г см . Полиморфные модификации могут заметно отличаться и по химической активности. [c.144]

    Подпрограмма ввода исходной информации содержит информацию о технологической и информационной топологии системы в виде технологической схемы, а также в виде параметрического потокового графа или информационно-потокового мультиграфа информацию о производительности системы, составе и физических свойствах сырья, промежуточных и готовых продуктов информацию о технологических и конструкционных параметрах элементов и параметрах технологических режимов системы информацию о требуемой точности результатов моделирования. [c.326]

    Для наиболее распространенных материалов, таких, как металлы и сплавы, графит и карбид кремния, огнеупоры и стекла, а также органические полимеры, основные их характеристики затабулированы в каталогах производящих эти материалы фирм и в литературе. В тех же случаях, когда информации оказывается недостаточно (например, свойства данного материала неизвестны или не охвачен нужный температурный диапазон), возникает задача расчета физических свойств материала. [c.188]

    Физические свойства. Углерод образует три аллотропных видоизменения - алмаз, графит и карбин. [c.215]

    Особенности строения кристаллических решеток графита н алмаза приводят к заметному различию их физических и химических свойств. Алмаз — изотропное вещество, т. е. все его физические свойства не зависят от направления, в котором они рассматриваются. Графит, напротив, — анизотропное вещество, легко колется на пластины в направлениях, параллельных атомным пло- [c.95]

    В свободном виде элементы IVA-группы-твердые простые вещества, их металлический характер увеличивается от С к РЬ. По физическим свойствам углерод в свободном виде (алмаз и графит) относится к неметаллам (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов) кремний и германий проявляют промежуточные свойства (полупроводники) олово и свинец-типичные металлы (проводники). В ряду напряжений Sn и РЬ стоят непосредственно перед водородом. [c.146]

    Аллотропные видоизменения и физические свойства углерода. Углерод встречается в природе в соединениях и в свободном виде. Его аллотропные видоизменения — это алмаз, графит и карбин. [c.319]

    Черный фосфор получают нагреванием белого фосфора при 200 °С и очень высоком давлении. Он также имеет полимерное строение с углом между связями 99°. По внешнему виду и некоторым физическим свойствам черный фосфор похож на графит. Он проводит электрический ток, жирный на ощупь. Черный фосфор весьма инертен и воспламеняется только при 490 °С. [c.326]

    По физическим свойствам графит резко отличается от алмаза. Он представляет собой серовато-черную жирную на ощупь массу с плотностью 2200 кг/м . В отличие от алмаза графит очень мягок — легко царапается ногтем и при трении оставляет черные полосы на бумаге. Он хорошо проводит теплоту и электрический ток, подобно металлам не пропускает света, отражая его от своей поверхности. В СССР большие залежи графита находятся на Алтае, в Сибири и на Украине. [c.345]

    В органической химии графы применяются для представления молекулярных структурных формул (молекулярные графы). Наличие существенной взаимосвязи между топологией молекул и их физическими свойствами, такими, как энергия молекул и. т. д., было признано химиками с середины нашего столетия. Наглядным под- [c.278]

    В табл. 18 приведены алкилсульфонаты, их важнейшие физические свойства и методы получения. В графе Метод получения цифра I означает взаимодействие сульфохлорида со спиртом, II — реакцию серебряной соли сульфокислоты с иодистым алкилом, III — реакцию натриевой соли сульфокислоты с диалкилсульфа-том, IV — окисление эфира сульфиновой кислоты перманганатом калия и V — прочие методы. [c.345]

    Мы не требуем, чтобы все возможные формы или непрерывные функции представляли реальные молекулы. Топологическая природа множества S = Ф[5] как подпространства пространства С(с ) отражает некоторые физические свойства множества состояний, которые достижимы для реальных молекул. Важным является понятие равностепенной непрерывности и связанная с ним теорема Асколи. Подмножество S пространства С(.гй ) равностепенно непрерывно, если выбором любых двух достаточно близких точек д , и Xj в гарантируется, что величины каждой функции f е S при Ху и X, будут сколь угодно близкими. В таком случае никакой из элементов подмножества S не может проявлять резких пиков в его графе на Это сводится к некоторой жесткости формы во множестве состояний субстратов. Согласно теореме Асколи, если — замкнутое ограниченное подмножество R (т. е. компактное), при условии, что подмножество S ограничено и равностепенно непрерывно, то каждая бесконечная последовательность элементов в S  [c.511]

    Графит и алмаз образуют атомные кристаллические решетки, различающиеся по строению. Эти два вещества резко различаются и по своим физическим свойствам алмаз бесцветный, прозрачный, фафит черно-серого цвета, непрозрачный, алмаз- самое твердое вещество, графит- мягкий, алмаз не проводит электрический ток, графит проводит электрический ток. При обычных условиях алмаз является метастабильной (менее устойчивой) формой. При нафевании алмаза ( > 1000°С) он необратимо переходит в графит. Переход фафита в алмаз протекает при более высокой температуре и обязательно при очень высоком давлении. [c.8]

    Заполните, пользуясь материалом учебника и проведя небольшие расчеты, таблицу со следующими графами название оксида углерода, его молекулярная формула, физические свойства (состояние при нормальных условиях, цвет, запах, относительная плотность по воздуху). [c.135]

    Эти два фактора — состав и структура — определяют многие физические свойства веществ, а ведь применение твердых тел связано именно с наличием у них определенной комбинации физических свойств, следовательно, такая систематика облегчает выбор веществ для практического использования. Примером могут служить алмаз и графит, области применения которых, несмотря на одинаковый состав, совершенно различны из-за резкого отличия их физических свойств, связанных с их атомным строением. Химический состав следует положить в основу на первоначальных стадиях создания систематики, о чем будет сказано ниже. [c.280]

    Для качественной оценки условий, в которых происходил рост кристаллов, можно использовать результаты, полученные при изучении различных физических свойств синтезированных кристаллов. Весьма чувствительным индикатором изменения термодинамических условий синтеза является габитус кристаллов алмаза. При высоких температурах вблизи линии равновесия графит — алмаз в расплаве металла образуются кристаллы преимущественно октаэдрической формы. Понижение температуры синтеза сопровождается появлением кристаллов алмаза кубооктаэдрического габитуса. При самых низких температурах растут кристаллы преимущественно кубической формы. [c.421]

    Аллотропия — явление существования химического элемента в виде нескольких простых веществ, находящихся в одном физическом состоянии и отличающихся между собой строением и физическими свойствами (кислород и озон графит, алмаз, карбин). [c.19]

    Простые вещества (элементы в свободном виде) также подразделяют на металлы и неметаллы, основываясь на их физико-химических свойствах. Так, по физическим свойствам, например по электронной проводимости, бор — неметалл, а медь — металл, хотя и возможны исключения (графит). [c.106]

    Свойства (табл. 26). Металлический характер простых веществ увеличивается от углерода к свинцу. По физическим свойствам простые вещества углерода — алмаз и графит — неметаллы (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов) кремний и германий проявляют промежуточные свойства, являясь полупроводниками олово и свинец — типичные металлы. По химическим свойствам С и Si — неметаллы в ряду Ge, Si, Pb увеличивается химическая активность их как металлов, причем у Ge преобладают еще неметаллические свойства, а у РЬ — металлические. [c.311]

    Способность элемента к образованию аллотропных модификаций обусловлена строением атома, от которого зависит тип химической связи, а также строение молекул и кристаллов. Так, например, алмаз, графит, карбин и поликумулен состоят только из атомов углерода, но отличаются своими физическими свойствами и химической активностью. Объясняется это тем, что эти модификации углерода обладают разной кристаллической структ турой, разными связями между атомами. [c.5]

    Вследствие одинаковости заряда ядра и структуры электронных оболочек химические свойства изотопов настолько сходны,, что в большинстве случаев их можно считать практически тождественными. Поэтому разделение изотопов обычно основывается па различии тех их физических свойств, которые непосредственно зависят от массы атомов (скорости диффузии и т. д.). Наиболее совершенно такое разделение достигается в масс-спектро графе, где разделяется, однако, лишь ничтожное обшее количе- ство вещества (порядка десятимиллионных долей грамма за час). [c.503]

    Полимеры распространены повсеместно, имеют многочисленные применения в промышленности и играют значительную роль в повседневной жизни. Полимерная молекула состоит из множества связанных вместе мономерных звеньев 10—10 звеньев в случае обычных линейных цепей и даже больше в случае разветвленных или сетчатых полимеров. В качестве первого шага при изучении физических свойств полимеров возможны простые модели, основанные на теории графов. Между элементами этих простейших теоретикографовых моделей и химической реальностью имеется следующее соответствие  [c.481]

    Минералы (от лат. minera — руда)—природные тела, приблизи тельно однородные по химическому составу и физическим свойствам. В настоящее время известно более 2000 минералов. По химическому составу минералы представляют собой различные классы веществ самородные элементы (алмаз,, графит, сера, золото, пла-тина, серебро, медь, ртуть и др.) сульфиды металлов и неметаллов (пирит, галенит, молибденит, кииоварь, антимонит, медный колчедан, арсенопирит и др.) соли мышьяковой, сурьмяной и других кислот галоидные соединения оксиды и гидроксиды (кварц, пиролюзит, корунд, боксит и др.) карбонаты, сульфаты, нитраты, фосфаты, силикаты и др. М. входят в состав горных пород, руд, метеоритов и др. [c.83]

    Учащимся предлагают, пользуясь материалом учебника ( 71), характеризовать состав и физические свойства всех этих ве-цеств, записав данные в таблицу со следующими графами сте-16НИ окисления железа, оксиды, гидроксиды, соли (хлориды, ульфаты, нитраты). [c.151]

    Сложная и громоздкая конструкция тарельчатого абсорбера. Абсорбер изготовляют из многих различающихся физическими свойствами материалов, таких как сталь обычная (корпус аппарата), свинец и кислотоупорная плитка (футеровка), чугун (подставки под тарелки), прессованный графит - игурит (тарелки), легированная сталь (охлаждающие элементы) и др. Охлаждающие элементы труднодоступны для осмотра. Все это осложняет эксплуатацию аппарата, приводит к частым его остановкам и ремонтам. [c.411]

chem21.info

Исследовательская работа по физике "Графит и его физические свойства"

Муниципальное образовательное учреждение

«Красноярская средняя общеобразовательная школа №2»

Жирновского муниципального района Волгоградской области

Исследовательская работа

«Графит его физические свойства»

Выполнила работу: Рудая Маргарита, 15 лет, ученица 10 класса.

Руководитель: Бударина Е.В.,

учитель физики.

р.п.Красный Яр

2015г

У элемента номер шестьДостоинств очень много есть:«Людям я совсем как брат -Много тысяч лет назадЯ уже пылал в костре,Освещая интерьерПервобытных их пещер,И украсить был я радДам и рыцарей наряд,Что блистали при дворе...Если мягким быть решу,-То в тетради я пишу».Такова, друзья, природа,

Элемента углерода.

Актуальность темы. Еще совсем недавно, в середине XX графит находил сравнительно ограниченное применение в качестве материала для электродов, анодов контактных щеток и т.д. Использование графита в атомной промышленности и ракетной технике существенно повысило требования к повышению прочности и термической стойкости, а главное к воспроизводимости его свойств. Современное развитие технологий привело к тому, что графиты находят применение при создании новой высокотемпературной техники: в электротехнике для электродов ртутных и электровакуумных ламп, в метрологии для создания излучателей высокотемпературных моделей, работающих при температуре около 3000 К, а также в качестве материала для нагревателей. В школьном же курсе естественных наук свойства графита практически не рассматриваются. Поэтому я и выбрала в качестве объекта своего исследования именно графит, его физические свойства: изучить их теоретически и продемонстрировать доступным для школьника способом.

Тема исследовательской работы: «Графит и его физические свойства».

Цель работы:

  1. Теоретически изучить физические свойства графита.

  2. Продемонстрировать свойства графита доступным способом.

База исследований: лаборатория кабинета физики МОУ «Красноярская СОШ№2».

Этапы работы:

  1. Изучение научно-популярной литературы.

  2. Проведение эксперимента – создание лампы накаливания в домашних условиях.

  3. Обобщение и систематизация знаний по данному вопросу.

Графит – уникальный самородный минерал, аллотропная модификация элемента углерода, наиболее устойчивая в земной коре. Свойства графита хорошо изучены и находят широкое применение. Образуется графит в результате вулканической деятельности при высоких температурах, поэтому и находят его в природе в магматических горных породах, где содержание кристаллического графита может доходить до 50%. Встречается графит также совместно с вольфрамитом - в кварценосных жилах, совместно с другими минералами – в полиметаллических среднетемпературных месторождениях, а в таких метаморфических породах, как мраморы, гнейсы, сланцы, графит распространен очень широко. С помощью ионной масс-спектрометрии российским учёным удалось обнаружить в составе графита золото, серебро и платиноиды (платина, палладий, иридий, осмий и проч.) в форме металлоорганических нанокластеров. Крупное графитовое месторождение находится в Тунгусском каменноугольном бассейне, образовавшееся в результате высокотемпературного воздействия на уголь – так называемая скрытокристаллическая форма графита, содержание которого лежит в пределах от 60 до 80%. 

Структура графита. В кристаллической структуре графита различаются две ее модификации: гексагональную, или α-модификцию, и ромбоэдрическую, или β-модификацию. В альфа-графите каждый атом углерода связан с тремя соседними атомами sp-3-гибридными облаками, образуя кристаллический слой, состоящий из правильных шестигранников. Каждый слой удерживается с другим, параллельным ему слоем, за счет ван-дер-вальсовских сил. Причем, центры шестигранников верхнего и каждого нижнего слоев совпадают, однако слои смещены относительно друг друга на 0,1418 нм в горизонтальном направлении и в порядке «через один». Слоистая структура объясняет многие свойства графита.

α-модификция гранита β- модификация графита

В бетта-графите атомы слоев связаны между собой точно так же, но чередование горизонтального смещения происходит через два слоя. Ромбоэдрическая структура считается нестабильной, разрушающейся при температуре более 2230оС, но в природных графитах с гексагональной структурой встречается до 30% β-модификации графита.

Физические свойства графита. Цвет графита варьирует от железо-черного до стального серого с характерным металлическим блеском. На ощупь минерал жирный, скользкий, пачкает пальцы и бумагу.

В отличие от алмаза обладает низкой твёрдостью (1 по шкале Мооса). Относительно мягкий. После воздействия высоких температур становится немного тверже, и становится очень хрупким. Плотность 2,08—2,23 г/см³. Природный графит содержит 10—12 % примесей глин и окислов железа. При трении расслаивается на отдельные чешуйки (это свойство используется в карандашах).

Электропроводность графита в 2,5 раза больше электропроводности ртути. При температуре 0 град. удельное сопротивление электрическому току находится в пределах от 0,390 до 0,602 ом. Низкий предел удельного сопротивления для всех видов графита одинаков и равен 0,0075 ом.

Графит обладает большой теплопроводностью, которая равняется 3,55вт*град/см и занимает место между палладием и платиной. Коэффициент теплопроводности 0,041( в 5 раз больше, чем у кирпича). У тонких графитовых нитей теплопроводность выше, чем у медных.

Температура плавления графита — 3845-3890 С при давлении от 1 до 0,9 атм.

Точка кипения доходит до 4200 С.

Температура воспламенения в струе кислорода составляет для явнокристаллических графитов 700-730С. Количество тепла, получаемого при сжигании графита, находится в пределах от 7832 до 7856 ккал.

Графит не обладает эластичностью, но тем не менее он может быть подвергнут резанию и изгибанию. Графитовая проволока легко сгибается и закручивается в спираль, а при вальцевании дает удлинение около 10%. Сопротивление на разрыв такой проволоки равно 2 кг/мм2, а модуль изгиба равен 836 кг/мм2.

Коэффициент светопоглощения графита постоянен для всего спектра и не зависит от температуры лучеиспускания тела; для тонких графитовых нитей он равен 0,77, с увеличением кристаллов графита светопоглащение уже находится в пределах 0,52-0,55.

Монокристаллы графита диамагнитны, магнитная восприимчивость незначительна в базисной плоскости и велика в ортогональных базисным плоскостях. Коэффициента Холла меняется с положительного на отрицательный при 2400 К.

После облучения графита нейтронами его физические свойства изменяются:  ρ увеличивается, а прочность, модуль упругости, твердость, теплопроводность уменьшаются на порядок. После отжига при 1000-2000 °С свойства восстанавливаются до прежних значений.

Жирность и пластичность графита являются важнейшими свойствами, которые дают возможность широко применять его в промышленности. Чем выше жирность графита, тем меньше коэффициент трения. От жирности графита зависит использование его в качестве смазочного материала, а также способность прилипания к твердым поверхностям.Благодаря этим свойствам имеется возможность создавать тонкие пленки при натирании графитом поверхности твердых тел.

Химические свойства графита. Химически инертен и не растворяется ни в каких растворителях, кроме расплавленных металлов, особенно тех, у которых высокая точка плавления. При растворении образуются карбиды, наиболее важными свойствами которых являются карбиды вольфрама, титана, железа, кальция и бора.

При обычных температурах графит соединяется с другими веществами весьма трудно, но при высоких температурах он дает химические соединения со многими элементами.

Применение графита. Техническое применение минерала чрезвычайно разнообразно и обусловлено свойствами графита, главным образом его огнеупорностью и электропроводностью. Так, в металлургии графит используется для производства тугоплавких тиглей, чехлов для термопар, емкостей для кристаллизации. В литейном производстве графитовый порошок используется в качестве антипригарной присыпки, а также для смазывания литейных форм. Низкий коэффициент теплового расширения графита и связанная с этим высокая стойкость к температурным напряжениям, является решающим фактором применения его, как важного и незаменимого вспомогательного материала в металлообрабатывающей, чугунолитейной и сталелитейной промышленности, т.е. всюду, где рабочие поверхности должны предохраняться от прямого воздействия расплавленного металла. Важным преимуществом при таком использовании является также его несмачиваемость полностью восстановленными металлами и нейтральными шлаками, прочность при высоких температурах. Применение графита при отливе деталей повышает качество отливов, уменьшает количество брака, и предупреждает образование пригара, на удаление которого требуется большие усилия и затраты. 

Из коллоидно-графитовых смесей изготавливают шлифовальные и полировочные пасты.

Хорошие электропроводящие свойства графита позволяют использовать его для производства электродов и контактов некоторых электрических приборов. Кроме производства карандашей, графит используется для изготовления красок и термостойких смазочных материалов, для наполнения пластмасс.

Даже в атомной энергетике замечательные свойства графита находят свое применение, в первую очередь, это его способность замедлять электроны в реакторах - чистый графит имеет низкий коэффициент поглощения нейтронов и самый высокий коэффициент замедления. В ракетостроении сопла ракетных двигателей и многие элементы теплозащиты также производятся с применением графита. 

Использование графита основано на ряде его уникальных свойств.

  • для изготовления плавильных тиглей, футеровочных плит — применение основано на высокой температурной стойкости графита (в отсутствие кислорода), на его химической стойкости к целому ряду расплавленных металлов

  • электродов, нагревательных элементов — благодаря высокой электропроводности и химической стойкости к практически любым агрессивным водным растворам (намного выше, чем у благородных металлов).

  • Для получения химически активных металлов методом электролиза расплавленных соединений. В частности, при получении алюминия используются сразу два свойства графита:

  1. Хорошая электропроводность, и как следствие — его пригодность для изготовления электрода

  2. Газообразность продукта реакции, протекающей на электроде — это углекислый газ. Газообразность продукта означает, что он выходит из электролизёра сам, и не требует специальных мер по его удалению из зоны реакции. Это свойство существенно упрощает технологию производства алюминия.

Выводы:

  1. Графит – аллотропная модификация углерода, наиболее устойчивая в земной коре.

  2. Графит – один из уникальнейших природных материалов, благодаря своим физическим свойствам.

  3. Графит находит широкое применение в технике, промышленности, ракетостроении.

Литература:

www.metod-kopilka.ru


Смотрите также