مشخصات کلی گرافیت
گرافیت طبیعی با چگالی 2.1 تا 2.3 گرم بر سانتی متر مکعب و سختی 1 تا2 به رنگ سیاه تا خاکستری فولادی یافت می شود. گرافیت از دگرسانی مواد آلی یا بیتومینه به وجود می آید. با افزایش دما و فشار فرایند تبدیل و دگرگونی از گرافیت کاملا بی شکل شروع و به گرافیت کاملا بلورین خاتمه می یابد.به گرافیت بلورین گرافیت پولکی نیز گفته میشود.
گرافیت کلوخه ای درشت دانه است.گرافیت بی شکل نیز بلورین می باشد اما به دلیل ریز بودن بلورهای آن به گرافیت بی شکل معروف است.
گرافیت بلوری در رسوبات سیلیسی-آهکی مانند شیست و کوارتزیت و گنایس پراکنده می باشد.اندازه بلورها متغیر و ممکن است حتی به چندین میلیمتر برسد.
انواع گرافیت را می توان بر اساس درصد کربن محتوی نیز تعریف نمود: گرافیت ریز (بی شکل) 70 تا 85 درصد کربن گرافیت بلورین 80 تا90 درصد کربن و گرافیت کلوخه ای (بسیار بلورین ) 90 تا99 درصد کربن دارند.
گرافیت طبیعی یک هدایت کننده عالی گرما و الکتریسیته است که در دماهای زیاد پایدار و مقاوم است. نقطه ذوب گرافیت 3650 درجه سلسیوس است.گرافیت در مقابل شوک حرارتی و انقباض و حملا ت شیمیایی مقاوم است.
شناخت گرافیت طبیعی
روش عام و قابل قبولی برای آنالیز گرافیت مطرح نشده است. در صنعت معمولا بر روی درصد کربن یا خاکستر گرافیت تاکید دارند.هر چند مقدار کربن مهم است اما نوع ناخالصیها در کاربرد آن اهمیت دارد بطور مثال حضور سیلیس آزاد کاربرد گرافیت را در روانسازها مشکل می سازد.
در استاندارد آمریکا سه روش برای بررسی کیفیت گرافیت ارائه شده است :استاندارد 1553 روانسازی و استاندارد 561 تعیین خاکستر گرافیت و استاندارد 1367 برای کیفیت روانساز گرافیتی.
برای تعیین درصد خاکستر نمونه در دمای 105 درجه خشک شده و توزین می شود.سپس بوته مناسب در دمای 750 درجه به مدت نیم ساعت در کوره پیش گرم می شود.سپس نمونه به مدت 2 ساعت در دمای 750-850 درجه حرارت داده
می شود پس از آن به مدت نیم ساعت در خشک کن سرد می شود .جامد باقیمانده توزین و درصد خاکستر از تفاضل وزن اولیه و جامد باقیمانده بدست می اید.برای شناسایی خاکستر گرافیت از روش پراکنش اشعه ایکس استفاده می شود.برای اندازه گیری مقدار مواد فرار یک بوته مناسب به مدت 2 ساعت در دمای 750 بمدت 30 دقیقه داخل خشک کن اماده می شود.سپس یک گرم نمونه گرافیت در آن قرار داده و درب آن با حفاظ پلاتین پوشانده می شود.
بوته به مدت 7 دقیقه در دمای 950 قرار داده می شود.سپس نمونه به مدت نیم ساعت در خشک کن سرد می شود و توزین می گردد.
اختلاف وزن نمونه به وزن اولیه نمونه درصد مواد فرار را نشان می دهد.مقدار کربنی که در گرافیت در ترکیب با مواد دیگر نیست کربن ثابت نا میده می شود.
که عبارتست از تفاضل مجموع مواد فرار و درصد خاکستر از 100
ذخایر جهانی گرافیت طبیعی چند صد میلیون تن براورد شده است.
بلورینگی بالای گرافیت طبیعی سبب گردیده تا از آن در کاربرد های خاص استفاده شود .میزان تقاضا برای این ماده به ویژه انواع با کیفیت بالا رو به افزایش است.
اندازه بلورک این ماده بین 0.1 میکرون تا چند میلیمتر است.مقدار کربن موجود در کانه های گرافیت بسته به نوع کانسار حدود 20 تا 100 درصد وزنی است.کانه گرافیت به صورت روباز یا زیرزمینی استخراج می شود.عمل پر عیارسازی از طریق سنگ جوری بر اساس مقدار کربن و خرد کردن و غنی سازی صورت می گیرد.
گرافیت کلوخه ای که در سریلانکا یافت می شود خالص ترین نوع طبیعی شناخته شده (با مقدار کربن تا 100 درصد)می باشد.
چنین خلوص بالایی در بسیاری از کاربردها ضرورتی ندارد ا ز این رو غنی سازی وقتی که نیاز باشد فقط تا رسیدن به حد خلوص مورد نیاز انجام می پذیرد مشروط بر آنکه حضور ناخالصیها خواص نا مطلوبی در کاربرد مورد نظر ایجاد نکند (مثلا حضور ناخالصیهای ساینده در گرافیتی که برای کاربردهای روغن کاری جامد در نظر گرفته شده است).
شنا ور سازی نمونه ای از روش های غنی سازی است. روش کار:
ابتدا کانه خام خرد شده و سپس در آسیاب میله ای به همراه آب آسیا می شود.ماده حاصله در یک رده بند(کلاسیفایر)پارویی از بیشتر گانگ موجود جدا می گردد و نهایتا فرایند جدایش از طریق شناورسازی چند مرحله ای همراه با آسیاب کردن تر صورت می پذیرد .در قسمت شناور سازی پولکهای گرافیتی که با حبابهای هوا احاطه شده اند در سطح شناور می شوندو یک کف گرافیتی تولید
فایل پاورپوینت 45 اسلاید
