La grafite è la forma minerale del carbonio. Le vene di grafite si presentano in calcare a causa della presenza di materiali organici. La grafite è un minerale tenero e si presenta sotto forma di noduli o scaglie. La grafite è l'unico elemento non metallico che è un buon conduttore di elettricità. Le strutture cristalline si verificano raramente e si rompono facilmente. Questo è il motivo per la sensazione grassa del materiale nonostante sia un lubrificante secco.
Clivaggio basale
Quando una struttura cristallina si presenta in grafite, è un cristallo a sei facce ruvido che si rompe facilmente in scaglie. Questo processo è noto come clivaggio basale. Questi fiocchi scivolano facilmente l'uno sull'altro. Questa è la causa della caratteristica grassa della grafite e risulta nella sua applicazione come lubrificante. Poiché il materiale è solido, la grafite è considerata un lubrificante secco.
Minerali a base di carbonio
Sia la grafite che i diamanti sono a base di carbonio. La grafite è un lubrificante eccellente. I diamanti sono gli abrasivi più duri. I diamanti sono un buon isolante di elettricità. La grafite è un buon conduttore. La grafite è una forma stabile di carbonio. I diamanti vicino alla superficie della Terra stanno subendo il cambiamento di grafite; tuttavia, il processo è lento.
Strutture atomiche
Sia la grafite che i diamanti hanno forti legami tra gli atomi di carbonio. La differenza sta nella struttura degli atomi. In diamanti, gli atomi sono disposti in una struttura tridimensionale. Ciò si traduce in legami più forti sopra e sotto. Gli atomi di grafite sono in fogli bidimensionali con legami deboli sopra e sotto.
Vapore acqueo
La grafite ha bisogno di vapore acqueo per lubrificare. L'energia di legame tra l'acqua e la grafite è inferiore a quella tra la grafite e la superficie da lubrificare. Ciò significa che la grafite funziona meglio in un'atmosfera regolare. La grafite non è adatta per la lubrificazione nel vuoto.
Contenuto di carbonio
La grafite naturale viene estratta. La qualità del minerale e l'elaborazione determineranno il grado della grafite. La grafite naturale di alta qualità contiene livelli di carbonio tra il 96% e il 98%. Il maggiore contenuto di carbonio e l'alta cristallizzazione aumenteranno la qualità lubrificante e la resistenza al legame chimico attraverso l'ossidazione. La grafite sintetica può essere creata con livelli di carbonio simili a grafite naturale di alta qualità. Dove ci sono requisiti inferiori per la lubrificazione, è possibile utilizzare grafite amorfa con un contenuto di carbonio dell'80 percento.
Applicazioni ad alta temperatura
La grafite può essere utilizzata a temperature continue di 450 gradi Celsius. La grafite può sopportare picchi di temperatura ancora più elevati. La grafite conduce poco calore e fornirà un certo isolamento termico.
Compositi di grafite
Mentre la grafite è un materiale morbido e un ottimo lubrificante, può essere arrotolata in fibre. Queste fibre possono essere intrecciate in fili e mantenute in posizione con un legante come resina epossidica. Questo è il metodo per creare compositi per l'uso in oggetti come aeroplani, automobili e mazze da golf.
