Hvorfor kan grafitt brukes som smøremiddel?

Innholdsfortegnelse:

Anonim

Grafitt er mineralformen av karbon. Ærter av grafitt forekommer i kalkstein på grunn av tilstedeværelse av organiske materialer. Grafitt er et mykt mineral og forekommer i enten klump eller flakform. Grafitt er det eneste ikke-metallelementet som er en god leder av elektrisitet. Krystallstrukturer oppstår sjelden og kan enkelt brytes ned. Dette er grunnen til materialets fettete følelse, til tross for at det er et tørt smøremiddel.

Basal Cleavage

Når en krystallstruktur oppstår i grafitt, er den en grov sekssidig krystall som enkelt bryter ned i flak. Denne prosessen er kjent som basal spaltning. Disse flakene glir lett over hverandre. Dette er årsaken til grafittens fettete karakteristikk og resulterer i bruk som smøremiddel. Siden materialet er et solidt, betraktes grafitt som et tørt smøremiddel.

Karbonbaserte mineraler

Både grafitt og diamanter er karbonbaserte. Grafitt er et utmerket smøremiddel. Diamanter er det vanskeligste slipemiddelet. Diamanter er en god elektrisitetsisolator. Grafitt er en god leder. Grafitt er en stabil form for karbon. Diamanter nær jordens overflate gjennomgår endringen til grafitt; Imidlertid er prosessen langsom.

Atomstrukturer

Grafitt og diamanter har begge sterke bindinger mellom karbonatomer. Forskjellen ligger i atomenes struktur. I diamanter er atomene ordnet i en tredimensjonal struktur. Dette resulterer i sterkere obligasjoner over og under. Grafittatomer er i todimensjonale ark med svak binding over og under.

Vanndamp

Grafitt trenger vanndamp til smøring. Bindingsenergien mellom vannet og grafittet er lavere enn mellom grafitt og overflaten som skal smøres. Dette betyr at grafitt fungerer best i en vanlig atmosfære. Grafitt er ikke egnet for smøring i vakuum.

Karboninnhold

Naturlig grafitt blir utvannet. Ore kvalitet og behandling vil bestemme graden av grafitt. Høyverdig naturlig grafitt inneholder nivåer av karbon mellom 96 prosent og 98 prosent. Høyere karboninnhold og høy krystallisering vil øke smørekvaliteten og motstanden mot kjemisk binding gjennom oksidasjon. Syntetisk grafitt kan opprettes med lignende karbonnivåer til høyverdig naturlig grafitt. Hvor det er lavere krav til smøring, kan amorf grafitt med 80 prosent karboninnhold benyttes.

Høy temperatur applikasjoner

Grafitt kan brukes i kontinuerlige temperaturer på 450 grader Celsius. Grafitt kan tåle enda høyere temperaturtopp. Grafitt utfører lite varme selv og vil gi litt termisk isolasjon.

Grafittkompositter

Mens grafitt er et mykt materiale og et utmerket smøremiddel, kan det rulles inn i fibre. Disse fibrene kan vrides i tråder og holdes på plass med et bindemiddel som epoxyharpiks. Dette er metoden for å lage kompositter for bruk i slike ting som fly, biler og golfklubber.