کاربرد گرافیت چرب در کدام صنایع است ؟

   گرافیت چرب نوعی پودر کربن معدنی و از شکل‌های طبیعی کربن می باشد که به صورت هگزاگونال متبلور می‌گردد. گرافیت چرب به دلیل کمیاب بودن  در جهان (حتی کمتر از پودر ذغال) ماده‌ای استراتژیک محسوب می‌شود.

      ز مزایای ان حفظ خواص کریستالین، قابلیت عبور الکتریسیته و تحمل بالای شوک‌های حرارتی  می باشد که باعث شده که تا از این ماده راهبردی در تولید مداد، پوشش ماسه‌ها به صورت حلال در ریخته‌گری، رنگ دانه الکترود،  صنایع فولادی و… استفاده نمائیم.

     گرافیت چرب به طور عمده در صنایع ریخته‌گری بکار برده می شود غالبا برای پوشش‌های رنگی بکار گرفته می‌شود و از خرد نمودن و دانه‌بندی گرافیت تولید می‌شود. تولید گرافیت به خاطر خواص الکتریسیته ساکن، تکنیکال می باشد.

این ماده پر ارزش در سنگ‌های دگرگونی و آذرین یافت می‌شود وگرافیت زمانی که کربن در پوسته زمین تحت فشار و درجه حرارت بالا قرار می‌گیرد؛تشکیل می شود.

           شکل ظاهری این ماده معدنی رنگی سیاه یا خاکستری بوده  و بسیار نرم می باشد تشخیص آن به راحتی ممکن می باشد: با کمی فشردن بین دو انگشت کاملاً سطح تماس پوست را می‌پوشاند و براق می‌ی نماید و حالت چربی بر روی پوست نیز احساس می‌شود.

کاربردهای  گرافیت چرب

           پودرهای گرافیت چرب (طبیعی) جهت کربن دهی به مواد اولیه در  ساخت آلیاژهای مختلف و همچنین برای مصرف در کوره‌های القایی و دیگر صنایع بکار برده می شوند .

عمده مصرف این محصول در صنعت لنت سازی، صفحه کلاچ و روانکاری است و گرافیت چرب به عنوان مواد اولیه فولادی در موارد زیر بکار برده می شوند . 

   ●     تولید محصولات فولادی در ریخته گری ها

   ●     تولید محصولات نسوز مورد استفاده در صنعت متالورژی

   ●     استفاده به عنوان روان‌ساز در صنایع فورج و اکستروژن

 ●         صنایع تولید رزین

 ●       صنایع ریخته‌گری

  ●     صنعت حفاری‌های خشک

 ●       صنایع نسوز

 ●       صنایع رنگ سازی

 ●       راکتورهای هسته‌ای

  ●     صنعت برق

این محصولات حاوی پودر گرافیت چرب یا ورقه ای هستند.

پودر گرافیت طبیعی یا چرب به علت نرمی ذاتی کاربرد های بسیار فراوانی دارد؛ مخصوصاً در فرمولاسیون های روان کننده و یا افزودنیهایی که به  آلیاژهای فلزی جهت موارد ساختاری و کاربردهایی کهدر صنعتبرا ی انها در نظر گرفته شده بکار برده می شوند 

این شکل از گرافیت درجه بالای بلورینگی ، رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا و خصوصیات ترکیبی کمی دارد.

گرافیک چرب موروفولوژی ورقه ای یا صاف دارد.اکثر گرافیت ها از نظر سطح دارای موروفولوژی ورقه ای بوده و در اکثر موارد گرافیت ورقه ای بدون توجه به اندازه ذرات از این ساختار برخوردار میی باشند.

خواص و ویژگی های گرافیت چرب

گرافیت چرب رنگی مشکی و دارای وزن سبک می باشد. این محصول نرم و به شدت نسوز بوده  که دارای  پایداری حرارتی عالی می باشد. از نظر شیمیایی خنثی بوده و ضریب اصطکاک آن کم است. در بین نافلزات بالاترین رسانایی الکتریکی را دارا می باشد و رسانایی حرارتی آن قابل مقایسه با مس و نقره است. انبساط حرارتی آن کم است. گرافیت چرب ساختار بلورین داشته و در محدوده کربن گرافیتی 80 تا 98 % تولید میشود .

گرافیت ورقه ای دارای یک مورفولوژی کاملا ورقه ای بوده و گرافیک طبیعی یک ماده معدنی با دگرگونی درجه بالا محسوب میشود.

فرایند تولید پودر گرافیت چرب

گرافیت ورقه ای رایج ترین نوع گرافیت طبیعی است. در بسیاری از کشورها مانند ایالات متحده آمریکا، کانادا و آفریقا و بسیاری از کشور های دیگر ذخایر عظیمی از گرافیت نقره ای موجود بوده که استخراج گرافیت چرب از آنها صورت می گیرد.

دیگر گرافیت های طبیعی به مانند گرافیت چرب نیز در محیط های زمین شناسی دگرگونی و یا آذرین تشکیل می گردد.

بیشتر ذخایز اقتصادی گرافیت ورقه ای در سنگ دگرگونی استخراج می شود . گنایس بیوتیت کوارتز فلدسپار سولفیدی نوعی سنگ معمولی است در این نوع مواد و سنگ ها احتمال  وجود گرافیت چرب در آن بسیار بالاست.

کاربرد های گرافیت چرب

از جمله کاربرد های بسیاری که گرافیت چرب یا پولکی در صنایع دارد می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• متالورژی پودر، سلول های سوختی، برس های کربنی، پوشش های دمای بالا، در باتری ها
• کاتالیزورها در صنایع شیمیایی
• به عنوان مواد اولیه در فویل گرافیت
• صنعت سرامیک و نسوز
• استفاده در روان کننده ها و عوامل آزاد کننده
• کاربرد در بوته برای ذوب واکنش دهنده های شیمیایی
• کاربرد در ساخت الماس مصنوعی با کیفیت بالا و ساخت پلاستیک و محصولات پلاستیکی

بیشترین کاربرد گرافیت نقره ای در مواردی چون نسوز، ساخت فولاد، لنت ترمز، روان کننده، روکش ریخته گری، گرافیت منبسط شده و باتری می باشد.

همچنین تهیه ی گرافن ، ماده ای که به طور طبیعی در گرافیت وجود داشته و دارای خواص فیزیکی بسیار خوبی میباشد نیز از دیگر کاربرد های گرافیت محسوب میشود. گرافن جز قوی ترین مواد شناخته شده بوده و فرایند جداسازی آن از گرافیت نیازمند تکنولوزی های بسیار پیشرفته است.

یکی دیگر از استفاده های پودر گرافیک چرب آن است که این پودر را ب روغن زباله یا روغن کتانی مخلوط کرده تا برای قسمت هایی که در معرض دیگ بخار حرارتی قرار گرفته اند یک پوشش محافظ مقاوم در برابر حرارت ایجاد نماید.

پودر گرافیت چرب در مداد

توانایی کشیدن بر روی کاغذ اتفاق جذاب و بسیار کارامدی بود که در سال 1789 توسط ابراهیم گوتلوب ورنر انجام شد. در ابتدا مداد ها از سرب های گرافیت طبیعی انگلیسی ساخته میشدند تا اینکه سرب مداد مدرن که ترکیبی از پودر گرافیت و رس بود اختراع شد .

به همین دلیل اصطلاح قدیمی دیگری که برای پودر گرافیک چرب وجود دارد سرب سیاه(مغز مداد) است که برای نقاشی مورد استفاده قرار میگیرد.

گريدها و فروش گرافيت چرب

فروش گرافيت چرب به دو شکل آزمايشگاهى و صنعتى موجود است. نوع صنعتى اين محصول در بشكه و نوع آزمايشگاهى آن به صورت گرمی به فروش می رسد.

گرید های مختلفی از گرافیت طبیعی در اين شركت عرضه گشته و با توجه به نیاز های شما مشتریان عزیز قابل ارائه میباشد. این محصولات عبارت اند از:

• پودر گرافیت چرب
• گرافیت نقره ای
• گرافیت فلیک
• گرافیت گرانول

گرافیت چرب

خواص ظاهری گرافیت چرب

گرافیت شکل نرم و کریستالی کربن است که ظاهری خاکستری رنگ دارد و دارای درخشندگی فلزی می باشد.انعطاف پذیر است ولی  الاستیک نیست ویژگی های فلزی و غیر فلزی دارد که برای صنایع مختلف بسیار ویژگی کاربردی می باشد.خواص فلزی شامل هدایت حرارتی و الکتریکی است. خواص غیرفلزی عبارتند از: بی اثر بودن، مقاومت حرارتی بالا و روانکاری.

گرافیت یک آلوتروپ از کربن است که ساختار اتمی لایه لایه دارد. این لایه‌ها به دلیل پیوند ضعیفی که دارند می‌توانند به راحتی روی یکدیگر بلغزنند و این امر آن را به یک ماده معدنی بسیار نرم تبدیل کرده‌است.  گرافیت الکتریسیته را به راحتی هدایت می‌کند زیرا بین لایه‌های اتم‌های کربن الکترون وجود دارد.

 این نوع گرافیت  از نوع طبیعی گرافیت  می باشد که   بر خلاف نوع مصنوعی آن که از مشتقات نفت به دست می آید ماده ای معدنی می باشد. این ماده زمانی تشکیل می شود که کربن در معرض فشار و گرمای پوسته زمین قرار بگیرد.

تولید گرافیت چرب

نحوه فراوری آن به این شکل است که  بعد از استخراج از معدن  با محلول اسید و آب شستشو میدهند  و سپس ان را خشک می کنند و محصول به دست امده را بر اساس خلوص کربن و شکل ذرات کریستالین دسته بندی و سپس دانه بندی می کنند. محصول به دست آمده پودری بسیار نرم است و  ظاهری خاکستری رنگ و  کریستالی دارد و با فشردن آن بین دو انگشت  حالتی چربی طوری دارد و تمام سطح انگشت را می پوشاند. ساختار اتمی گرافیت چرب به صورت شش ضلعی می باشد که لایه لایه بر روی هم قرار گرفته اند .پیوند ضعیف بین این لایه ها  باعث شده که به راحتی بر روی هم بلغزند. این ساختار اتمی باعث شده که گرافیت مقاومت و سختی بالایی داشته باشد و در عین حال خاصیت روانکاری بالایی نیز داشته باشد.

اصطلاح گرافیت(Graphite) از کلمه یونانی گرافین(Graphien) که به معنای نوشتن است گرفته شده است . گرافیت  را با پیشوند و پسوندهای متفاوتی که عموما مرتبط با کاربرد آن است نام می برند. که از آن جمله گرافیت چرب ، گرافیت روغنی ،گرافیت نقره ای، پودرگرافیت و … می باشد. 

ویژگی ها گرافیت چرب

گرافیت چرب روانکاری طبیعی بالایی دارد و پایدارترین شکل کربن در شرایط استاندارد به شمار می‌آید.   مقاومت طبیعی و سختی بالایی دارد،خواص پوششی دارد و مقاومت حرارتی تا ۴۵۰۰ درجه فارنهایت ۲۴۸۰ درجه سانتی‌گراد دارد. تنها ماده غیرفلزی است که رسانای جریان الکتریکی و حرارتی می باشد.ثبات شیمیایی و دربرابر تابش اشعه بازدارندگی دارد . اصطکاک کم نیز از دیگر ویژگی‌های آن می باشد .همچنین این ماده در برابر اکسیدها بی اثر است و چگالی پایینی دارد.

کاربردهای گرافیت چرب

از گرافیت چرب بیشتر در ساخت وسایل نسوز، باتری‌ها، فولادسازی، گرافیت منبسط شده، آستر ترمزها، رویه نسوز قالب‌های ریخته‌گری و به عنوان روانکار در کارخانه ذوب استفاده می‌شود.

• مواد نسوز
• از گرافیت به عنوان ماده ای نسوزدر ساختبوته‌های آهنگریبرای نگهداری فلز مذاب، استفاده می شود. امروزه ساخت بوته‌های آهنگری یکی از کاربردهای جزئی گرافیت محسوب می شود. 
• باتری ها

استفاده از گرافیت در باتری‌ها از دهه ۱۹۷۰ افزایش یافته‌است. از گرافیت طبیعی و مصنوعی به عنوان ماده آند برای ساخت الکترودها در فناوری‌های اصلی باتری استفاده می‌شود.افزایش تقاضای بازار باتری‌ها، در درجه اول باتری‌های نیکل– هیدرید فلز و باتری‌های یونیلیتیم، دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل، مانند دستگاه پخش سی‌دی، و ابزارهای برقی، لپ تاپ‌ها، تلفن‌های همراه، و تبلت‌ها باعث افزایش تقاضای باتری شدند. همچنین افزایش تولید خودروهای برقی و توئم با آن رشد تولید باتری‌های خودروهای برقی تقاضای گرافیت را افزایش داده است. به عنوان نمونه، یک باتری لیتیوم یون در یک نیسان لیف، حاوی نزدیک به ۴۰ کیلوگرم گرافیت است.

• لنت ترمز

از گرافیت چرب در آسترهای ترمز یا لنت‌های ترمز وسایل نقلیه سنگین (غیر خودکار) استفاده می‌شود و با نیاز به جایگزینی آزبست اهمیت بیشتری پیدا کرده‌است. این استفاده برای مدتی مهم بوده‌است، اما ترکیبات آلی غیر آزبستی (NAO) شروع به کاهش سهم بازار گرافیت کرده‌اند. براساس برآورد سازمان زمین‌شناسی آمریکا، مصرف گرافیت طبیعی ایالات متحده برای ساخت لنت‌های ترمز در سال ۲۰۰۵ برابر ۶۵۱۰ تن بوده‌است.

• قالب های ریخته گری

محلول شستشوی سطح قالب مورد استفاده در ریخته‌گری، نوعی رنگ با پایه آب از گرافیت آمورف یا فلیک ریز است. شستشوی داخل قالب با آن و سپس اجازه دادن به آن برای خشک شدن، باعث ایجاد لایه ای نازک از گرافیت بر روی قالب می‌شود. این رنگ گرافیتی به جدا شدن راحت قطعه از قالب پس از انجماد مذاب کمک می‌کند. روانکارهای گرافیتی موادی با کاربردهای خاص در دماهای خیلی بالا یا خیلی پایین هستند. از این روانکارها برای مثال در روانکاری سطح قالب‌های آهنگری و یک عامل ضدقفل شدن، به عنوان روانکار چرخ دنده ماشین آلات معدن کاری، و روانکاری قفل‌ها استفاده می‌شود.با ترکیب فلزات با گرافیت می‌توان آلیاژهای خودروانکار، برای مثال برای ساخت یاتاقان‌های ماشین آلاتی که در دماهای بالا یا پایین کار می‌کنند، تولید کرد.

• مداد

توانایی ایجاد اثر بر روی کاغذ و سایر اشیا باعث نامگذاری «گرافیت» شد. این نام در سال ۱۷۸۹ توسط آبراهام گوتلوب ورنر، کانی‌شناس آلمانی به آن داده شد. این نام از واژه یونانی γράφειν (graphein) به معنای نوشتن یا کشیدن گرفته شده‌است.

نیاز این محصول در کشور ما از طریق واردات تامین می شود و شرکت شایان مواد عصر یکی از معتبرترین  وارد کننده های این محصول در کشور می باشد.