Pewna ilość pierwiastków chemicznych – zwłaszcza niemetali – występuje w rozmaitych postaciach, mających oczywiście różne właściwości. Rozbieżności te na poziomie cząsteczkowym, przejawiają się między innymi w liczbie atomów czy też w budowie krystalicznej. Odmiany alotropowe, jak nazywa się te alternatywne formy, posiada chociażby dobrze wszystkim znany węgiel.
Jedną z nich jest, tworzący wyjątkowo stabilną strukturę grafit. Ogólnie rzecz ujmując składa się on z płaskich, ułożonych jedna na drugą warstw, przywodzących na myśl plaster miodu. W obrębie każdej z nich istnieją silne wiązania kowalencyjne, między poszczególnymi poziomami zaś – tylko słabsze (van der Waalsa). Te oraz inne cechy sprawiają, że minerał ten ma obecnie ogromne znacznie dla szeroko pojętego przemysłu. W dalszej części artykułu rozwiniemy przystępnie ten temat, opowiadając także o pochodzeniu grafitu konstrukcyjnego. Życzmy ciekawej lektury.
Grafit naturalny i syntetyczny
Tytułowe tworzywo podzielić można zasadniczo na dwa podstawowe typy: naturalne i syntetyczne. Choć pierwszy rodzaj znajduje zastosowanie w naprawdę wielu sytuacjach, specyficzne potrzeby spowodowały, że grafit zaczęto wytwarzać w sztucznych procesach, dzięki którym dopasowuje się go do konkretnych potrzeb. Ten prasowany – będący bazą dla tego, co nazywamy grafitem konstrukcyjnym – powstaje w wyniku wypalania i grafityzowania materiałów węglowych. Na rynku spotyka się go zazwyczaj w postaci obszernych płyt, bloków, walców bądź też prętów. Co ciekawe, wyróżniamy trzy podstawowe kategorie tak otrzymywanego tworzywa. Mowa tu o zagęszczanym wibracyjnie i prasowanym przelotowo, cechującym się dużym ziarnem oraz wysoką anizotropią; o tym prasowanym matrycowo o drobnoziarnistej strukturze, jak również o jednorodnym graficie izostatycznym.
Zastosowanie grafitu konstrukcyjnego
W obecnych czasach – mówi ekspert reprezentujący firmę SSW – od materiałów konstrukcyjnych wymagamy coraz więcej. Jak się okazuje to właśnie produkty powstałe z grafitu odpowiadają najwyższym technicznym kryteriom. Oprócz tego, co dziś również ma niebagatelne znaczenie, są one neutralne dla zdrowia i środowiska naturalnego. W praktyce grafit konstrukcyjny odnaleźć można w piecach próżniowych i przemysłowych, maszynach wirujących, rafinatorach, elektrodach, akcesoriach odlewniczych czy w różnorodnych elementach aparatury chemicznej.
Cechy mające znaczenie w przemyśle
Świetne właściwości grafitu konstrukcyjnego wynikają z wysokiego stopnia uporządkowania wewnętrznej, heksagonalnej struktury. Dzięki temu mamy do czynienia z wysoką energią atomową wiązań, bezpośrednio przekładającą się na wytrzymałość i inne pożądane cechy. Materiał ten odznacza się w końcu znakomitą przewodnością cieplną (ustępującą jedynie miedzi oraz aluminium), ogniotrwałością, niską reaktywnością, a nawet samosmarownością. Oprócz tego przemysł – głównie metalurgiczny, maszynowy i elektrotechniczny – mocno docenia jego zdolność do przewodzenia prądu.
