الجرافيت مادة متعددة الاستخدامات تتميز بملمسها الناعم وبريقها المعدني وتوصيلها الممتاز للكهرباء والحرارة. وهو يُظهر مقاومة عالية لدرجات الحرارة العالية، خاصةً في ظروف التفريغ أو الغاز الخامل، مما يجعله مناسبًا لمختلف التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. يمكن تعزيز خصائص الجرافيت من خلال المعالجة الحرارية عند درجات حرارة تصل إلى 3000 درجة مئوية، مما يحسّن كثافته وتوصيله الكهربائي وتوصيله الحراري ومقاومته للتآكل. هذه المادة متباينة الخواص مما يعني أن خواصها تختلف باختلاف الاتجاه، حيث يقدم الجرافيت المتساوي الخواص الموحدة بغض النظر عن الاتجاه. يُستخدم الجرافيت على نطاق واسع في العديد من الصناعات نظرًا لنقائه العالي وقوته وسهولة تصنيعه، من بين خصائص أخرى.
الخواص الفيزيائية:
الجرافيت مادة ناعمة وزلقة وسوداء مائلة للرمادي مع بريق معدني. وهو معتم للضوء ويعمل كموصل جيد للكهرباء والحرارة. وهذه الخصائص تجعله مختلفاً عن أشكال الكربون الأخرى مثل الماس. تسمح ليونة هذه المادة بسهولة تشكيلها آلياً، وهي ميزة كبيرة في عمليات التصنيع.المقاومة الحرارية والكيميائية:
يُظهر الجرافيت مقاومة حرارية وكيميائية عالية للغاية. وتُعد هذه المقاومة ضرورية في البيئات التي تتعرض فيها المواد لدرجات حرارة عالية ومواد مسببة للتآكل. كما تعزز قدرة المادة على تحمل الصدمات الحرارية من فائدتها في بيئات التغير السريع في درجات الحرارة.
تباين الخواص:
يمكن أن تختلف خواص الجرافيت، مثل المتانة والتوصيل الكهربائي، اعتمادًا على اتجاه المادة. يُظهر الجرافيت غير المتساوي التباين في التباين خصائص مختلفة بناءً على اتجاه الصب والمحور، مع انخفاض المتانة والتوصيل الكهربائي بشكل عمودي على محور الصب. وعلى النقيض من ذلك، يحافظ الجرافيت المتساوي التثبيت على خصائص موحدة بغض النظر عن الاتجاه، مما يجعله أكثر قابلية للتنبؤ به وموثوقية في التطبيقات التي تتطلب أداءً ثابتًا.التحسين من خلال المعالجة الحرارية:
تعمل المعالجة الحرارية للجرافيت عند درجة حرارة تصل إلى 3000 درجة مئوية على تحسين خصائصه بشكل كبير. هذه العملية، المعروفة باسم الجرافيتنة، تعيد ترتيب ذرات الكربون في مصفوفة أكثر انتظامًا، مما يؤدي إلى تحسين الكثافة والتوصيل الكهربائي والتوصيل الحراري ومقاومة التآكل. كما تزيد عملية الجرافيتنة من كفاءة التصنيع الآلي للمادة.
التطبيقات:
