Графит природный - Основные свойства

Графиты — вещества серого цвета с металлическим блеском, аморфного, кристаллического, или волокнистого сложения, жирные на ощупь, удельный вес от 1,9 до 2,6. По внешнему виду графит, имеет металлический свинцово-серый цвет, колеблющейся от серебристого до черного, с характерным жирным блеском. Поэтому потребители зачастую называют явнокристаллические графиты серебристыми, а скрытокристаллические — черными.

На ощупь графит жирен и отлично пачкается. На поверхностях он легко дает черту от серебристого до черной, блестящей. Графит отличается способностью прилипать к твердым поверхностям, что позволяет создавать тонкие пленки при натирании им поверхностей твердых тел.
Графит представляет собой алоторопную форму углерода, которая характеризуется определенной кристаллической структурой, имеющей своеобразное строение

В зависимости от структурного строения графиты делятся на :

• явнокристаллические,
• скрытокристаллические,
• графитоиды,
• высокодисперсные графитовые материалы, обычно называемые углями.

В свою очередь, явнокристаллические графиты по величине и структуре кристаллов делятся на:

• плотнокристаллические (Боготольское месторождение графита),
• чешуйчатые (Тайгинское месторождение графита).

В чешуйчатых графитах кристаллы имеют форму пластинок или листочков. Чешуйки их жирные, пластичные и имеют металлический блеск.

Важнейшие свойства графита

Электрические свойства
Электропроводность графита в 2,5 раза больше электропроводности ртути. При температуре 0 град. удельное сопротивление электрическому току находится в пределах от 0,390 до 0,602 ом. Низкий предел удельного сопротивления для всех видов графита одинаков и равен 0,0075 ом.

Термические свойства графита
Графит обладает большое теплопроводностью, которая равняется 3,55вт*град/см и занимает место между палладием и платиной.
Коэффициент теплопроводности 0,041( в 5 раз больше, чем у кирпича). У тонких графитовых нитей теплопроводность выше, чем у медных.
Температура плавления графита — 3845-3890 С при давлении от 1, до 0,9 атм.
Точка кипения доходит до 4200 С.
Температура воспламенения в струе кислорода составляет для явнокристаллических графитов 700-730С. Количество тепла, получаемого при сжигании графита, находится в пределах от 7832 до 7856 ккал.

Магнитные свойства
Графит считается диамагнитным.

Растворимость графита
Химически инертен и не растворяется ни в каких растворителях, кроме расплавленных металлов, особенно тех, у которых высокая точка плавления. При растворении образуются карбиды, наиболее важными свойствами которых являются карбиды вольфрама, титана, железа, кальция и бора. При обычных температурах графит соединяется с другими веществами весьма трудно, но при высоких температурах он дает химические соединения со многими элементами.

Упругость графита
Графит не обладает эластичностью, но тем не менее он может быть подвергнут резанию и изгибанию. Графитовая проволока легко сгибается и закручивается в спираль, а при вальцевании дает удлинение около 10%. Сопротивление на разрыв такой проволоки равно 2 кг/мм2, а модуль изгиба равен 836 кг/мм2.

Оптические свойства
Коэффициент светопоглощения графита постоянен для всего спектра и не зависит от температуры лучеиспускания тела; для тонких графитовых нитей он равен 0,77, с увеличением кристаллов графита светопоглащение уже находится в пределах 0,52-0,55.
Жирность и пластичность графита являются важнейшими свойствами, которые дают возможность широко применять его в промышленности. Чем выше жирность графита, тем меньше коэффициент трения. От жирности графита зависит использование его в качестве смазочного материала, а также способность прилипания к твердым поверхностям.
Благодаря этим свойствам имеется возможность создавать тонкие пленки при натирании графитом поверхности твердых тел.

Низкий коэффициент теплового расширения графита и связанная с этим высокая стойкость к температурным напряжениям, является решающим фактором применения его, как важного и незаменимого вспомогательного материала в металлообрабатывающей, чугунолитейной и сталелитейной промышленности, т.е. всюду, где рабочие поверхности должны предохраняться от прямого воздействия расплавленного металла. Важным преимуществом при таком использовании является также его несмачиваемость, полностью восстановленными металлами и нейтральными шлаками, прочность при высоких температурах. Применение графита при отливе деталей повышает качество отливов, уменьшает количество брака, и предупреждает образование пригара, на удаление которого требуется большие усилия и затраты.

Сырые литейные формы и стержни покрываются слоем сухого графитового порошка. Чистый графит имеет низкий коэффициент поглощения нейтронов и самый высокий коэффициент замедления, благодаря чему он незаменим в атомных реакторах. Без графитовых электродов немыслимо развитие черной и цветной, химической промышленности.
Графит прекрасный футеровочный материал электролизеров для получения алюминия. Углеродосодержащие материалы применяются для строительства электропечей и других тепловых агрегатов.

Из графита готовятся тигли, лодочки для производства сверхтвердых сплавов.
В химической промышленности материалы из графита незаменимы для производства теплообменников, работающих в агрессивных средах.
А так же для изготовления нагревателей, конденсаторов, испарителей, холодильников, скрубберов, дистилляционных колонн, форсунок, сопел, кранов, деталей для насосов, фильтров.
Отечественная промышленность в большом ассортименте выпускает графитовые электрощетки для различных электрических машин, электрические осветительные угли для прожекторов и для демонстрации и съемок кинофильмов, элементные — гальванических батарей, сварочные и для спектрального анализа, изделия для электровакуумной техники и техники связи.

В машиностроении графит используется как антифрикционный материал для подшипников, колец трения, торцевых и поршневых уплотнений, подпятников. Обработка графита требуется для получения сложных изделий.

Область применения природного графита

Более 60 лет наше предприятие производит и реализует кристаллический природный графит для предприятий различных отраслей промышленности. Являясь единственным в России производителем природного чешуйчатого кристаллического графита, мы выпускаем более 16 марок с содержанием углерода от 85% до 97%, а также смазочные препараты на основе графита.

Потребителями графитовой продукции Тайгинского месторождения являются предприятия России, Беларуси и Казахстана, а также страны ближнего зарубежья. Поставки осуществляются автомобильным, железнодорожным транспортом.
Производимый предприятием графит имеет зольность ниже требований ГОСТов, что является существенными преимуществами в сравнении с другими производителями. Природный графит — серебристо черный порошок, инертен, жаростоек, хороший теплопроводник, электропроводник, обладает хорошими антистатическими свойствами, обладает смазочными свойствами, устойчив к высокому давлению. Все выше перечисленные свойства графита обуславливают применения графита:

• в металлургии — производство тиглей, литейных форм, противопригарных красок.
• в машиностроении — футеровочный материал, трубы и д.р. производство коллекторов, для динамо

машин, электродов, проводящих порошков смазочных материалов, антифрикционных изделий, в производстве и обслуживании ядерной технике, в производстве карандашей, красок, теплоизоляционных материалов.
При производстве огнеупорных изделий, тиглей, угольных щеток, а также в смазках, футеровках, красках электрических экранов, антистатических покрытиях, аккумуляторных батареях, добавках при сверлении, самосмазывающихся механических частях, таких, как подшипники и прокладки, взрывчатых веществах.
Потребителями графитовой продукции Тайгинского месторождения являются предприятия России, Беларуси, Казахстана и др. cтран.
Поставки осуществляются автомобильным, железнодорожным и морским транспортом.

Графит тигельный (тигель графитовый)
ГОСТ 4596-75

Применяется для производства огнеупорных изделий, а именно плавильных тиглей, стаканов, пробок для ковшей, крышек, муфт, форсунок, реторт и д.р.
Использование тигельного графита (тигеля графитового) увеличивает теплопроводность изделий, что способствует повышению их стойкости к увеличению температур и скорости нагревания. Являясь практически неплавким и химически инертным ко многим материалам, графит сообщает изделиям особенно высокую инертность, значительно улучшает их качество, придает тиглям гладкую поверхность, к которой плохо пристает расплавленный металл.
Основными параметрами определения пригодности графита для огнеупорного производства являются:

• размер кристаллов
• количество золы,
• состав зольных отходов.
  
  

Графит кристаллический литейный
ГОСТ 5279-74

Низкий коэффициент теплового расширения графита и связанная с ним высокая стойкость к температурным напряжениям является решающим фактором применения как важного, незаменимого вспомогательного материала в металлообрабатывающей чугунолитейной, сталеплавильной промышленностях — всюду где, где рабочие поверхности должны предохранятся от прямого воздействия расплавленного металла. Важным преимуществами при таком использовании являются:

• его несмачиваемость с полностью восстановленными металлами и нейтральными шлаками,
• прочность при высоких температурах.

Применение графита при отливе деталей повышает качество отливов, уменьшает количество брака, предупреждает образование пригара, на который уходят большие потери времени и финансов. Сырые литейные формы и стержни покрываются слоем графитового порошка.
Применение для этих целей литейного графита дает весьма ценные результаты. Для сухих форм и стержней в качестве противопригарного материала применяются литейные краски, представляющие собой водные суспензии натурального графита с определенными добавками. Литейные краски, создавая на поверхности формы тонкий защитный слой, препятствуют непосредственному соприкосновению легкоплавких минералов формовочной смеси с расплавленным металлом. Кроме литейного производства данный вид графита может применяться в других отраслях промышленности.

Графит аккумуляторный
ГОСТ 10273-79

Графит аккумуляторный (ГАК) — натуральный кристаллический графит применяется:

• в качестве добавки для изготовления графитированных антифрикционных изделий из цветных металлов.
• для изготовления угольных электродов — для электропечей и электролизеров, в которых выплавляются: специальные стали, магний, алюминий, ферросплавы и другие цветные и черные металлы, с целью уменьшения переходного сопротивления электрическому току.
• применяется в качестве добавки для изготовления активных масс щелочных аккумуляторов.
  
  

Графит для производства карандашных стержней
ГОСТ 4404-78

Основной областью применения данного вида графита является производство карандашей. Карандашный графит ГК-1,ГК-2,ГК-3 —это малозольный графит, мягкий тонкодисперсный, без примесей железа, кварца и д.р.

Графит элементный
ГОСТ 7478-75

Кристаллический природный графит является основным материалом для производства высококачественных гальванических элементов. Использование элементного графита при изготовлении положительных электродов повышает электропроводность, улучшает контакт между частицами двуокиси марганца, тем самым повышает потенциал электродов. Применение элементного графита в составе шихты для производства шамотных форм увеличивает их скорость, что ведет к увеличению производительности конвейеров. Элементный графит соответствует требованиям по предельно допустимому содержанию меди и отсутствию примесей свинца, кобальта, никеля, мышьяка, что позволяет увеличить срок службы элементов.

Графит электроугольный
ГОСТ 10274-79

Электроугольный графит (ЭУТ). Применяется при производстве угольных электродов для электропечей и электролизеров, в которых выплавляются: специальные стали, магний, алюминий, ферросплавы и другие цветные металлы.
Незаменим при изготовлении скользящих контактов /электрощеток/, где наряду с электрическими и механическими свойствами используются, главным образом, его антифрикционные свойства. Изготовленные из графита щетки имеют высокую механическую прочность, выдерживают большую тепловую и электрическую нагрузку, практически нечувствительны к пробою и обладают очень низким коэффициентом трения.

Графит для изготовления смазок покрытий и электропроводящей резины
ГОСТ 8295-73

Данный вид природного кристаллического графита предназначен для изготовления графитовых препаратов (графитовых изделий) и паст, применяемых в качестве смазок, электропроводящей резины, изделий специального назначения и в порошковой металлургии.
Графит изготавливается в соответствии с требованиями стандарта, соответствует следующим физико-химическим показателям:

Графит для производства огнеупорных изделий
ТУ 57-28-006-00281980-2004

Обогащенный природный кристаллический графит Тайгинского месторождения предназначенный для изготовления огнеупорных изделий. Данный графит производится двух марок ГО-1, ГО-2.
Основные физико-химические характеристики графита.

Графит литейный для металлургического производства
ТУ-5728-002-00281980-00

Фольга графитовая
ТУ 5436-001-00281980-99

Графитовая фольга ТУ 5436-001-00281980-99 изготовлена из графита Тайгинского месторождения, представляет собой рулонный ровный, гладкий рулонный материал, серебристо- серого цвета без расслоений, надрывов и трещин. Физико-химические характеристики фольги соответствуют следующим параметрам:

Фольга графитовая предназначена для изготовления прокладочных уплотнителей, нагревательных и футеровачных элементов, работающих в окисленной среде при температуре от - 200 С до 500 С., в восстановительной среде и вакууме от — 260 С до 300 С.

Смазка графитовая термостойкая широкого применения. ГТШ.
ТУ0254-084-00284530-99

Графитовая смазка изготовлена из графита Тайгинского месторождения и предназначена:

• для смазывания подшипников вагонеток работающих при температуре до 400 С.
• для запорной арматуры, работающей в условиях повышенной влажности от минус 30 до 200 С, а именно: для смазывания шарниров и осей приводов передних ведущих мостов, шаровых опор передней подвески, стеклоподъемников, тяжело нагруженных узлов и механизмов промышленного оборудования.

Основные физико-химические параметры смазки:

Смазка графитовая электропроводящая КЖ
ТУ 0254-083-00284530-98

Смазка изготовлена на основе графита Тайгинского месторождения и предназначенная для устойчивой работы рельсовых цепей. Наносится на поверхность металлической наладки сборного стыка с рельсами. Смазка является все сезонным смазочным материалом.
Смазка упакована:

• металлические фляги емкостью 20-50 куб.дм
• металлические, деревянные, полимерные емкостью 20-200 куб.дм.

По степени воздействия на организм человека смазка КЖ относится к 4–ому классу опасности. Смазка КЖ нетоксична, пожаро- и взрывобезопасна.

Смазка графитовая термостойкая широкого применения. ГТШ.
ТУ 0254-084-00284530-99

Технологическая смазка на основе природного графит «ГТШ» представляет собой однородную мазь черного цвета без комков, крупинок и абразивных примесей.
Область применения:

• шарниры и оси приводов передних ведущих мостов,
• шаровые опоры передней подвески,
• наконечники рулевых тяг,
• подшипники закрытого типа,
• стеклоподъемники,
• тяжелонагруженные узлы и механизмы промышленного оборудования и сельскохозяйственных машин,
• бытовая техника, теплосети,
• газовое оборудование,
• сопрягаемые поверхности стальных труб,
• подвергающиеся в процессе эксплуатации температурным изменениям,
• подшипники вагонеток,
• работающих при температуре до + 400С, запорная арматура (вентили, краны, переходники, задвижки и др.) работающие в условиях повышенной влажности от 30С до 200С.

Смазка должна соответствовать следующим физико-химическим параметрам:
Маркировка и упаковка смазки КЖ производится по ГОСТ 1510. Тарируется смазка в емкости 20-50 дм3.

Смазка графитовая электропроводящая «КЖ»
ТУ 0254-083-00284530-98 «Контактная Железнодорожная»

Смазка Графитовая электропроводящая предназначена для устойчивой работы рельсовых цепей, при нанесении на поверхность металлической накладки сборного стыка с рельсами. Данная смазка является всесезонным электропроводящим смазочным материалом.
Применяется для стабилизации электрических характеристик рельсового стыка наряду с рельсовыми соединительными и тарельчатыми пружинными шайбами.

Свойства смазки :

• Обладает хорошей адгезией , в течении времени ее свойства не меняются даже при нагревании стыка током 1200 А до температуры +40С , что соответствует величине тягового при проходе тяжеловесного поезда через стык
• Хорошо защищает металлические части стыка от процесса возникновения атмосферной коррозии, что способствует стабилизации электрического сопротивления в условиях эксплуатации
• Снижает на 9-11% сопротивление стыка практически во всем диапазоне токов.
• При нагревании смазка не вытекает , обладает хорошей вязкостью.
  

Основные требования и физико-химические параметры :

Маркировка и упаковка смазки КЖ производится по ГОСТ 1510. Тарируется смазка в емкости 20-50 дм3.

Фольга графитовая
ТУ 5436-001-00281980-99

Является продуктом, изготовленным из терморасширенного графита (ТРГ). Сочетает в себе уникальную стойкости в агрессивных средах с широким интервалом рабочих температур от -200 до +2 800 гр. С, легкость, регулируемая плотность и соответственно теплопроводность, упругость обуславливает применение фольг и в следующих отраслях промышленности.
Используется в химической, нефтеперерабатывающей, автомобильной и электротехнической промышленности, тепловой и ядерной энергетике, для изготовления уплотнителей различных уплотнительных, нагревательных и футеровочных элементов, работающих:

• в окисленной среде при температуре от -200 до + 560 градусов по Цельсии,
• в восстановительной среде от-200 до +300 градусов по Цельсии,
• в вакууме от-200 до +300 градусов по Цельсии,
• инертные среды от-200 до +2 800 градусов по Цельсии,
• Габариты изделия: ширина – 300мм, толщина -0,3-0,8 мм, плотность (0,5-1,5 г/ см SUB 3), толщина -0,3-0,8 мм
• Обладает техническими характеристиками:
  • пористость от 10% до 98%.
  • Содержание графита 95-97,5%

Химическая стойкость в следующих средах:

• Неорганические кислоты (серная, соляная, азотная)
• Органические кислоты
• Каустическая сода,
• бензин, керосин и другие нефтепродукты,
• спирт,
• минеральные масла,
• фреоны.

Применяется:

• уплотнение, работающее в химических агрессивных средах пи высоких температурах,
• сальники, уплотнительные кольца и футеровочный материал химического и криогенного оборудования,
• графитовый футеровочный материал для ванн аллюминирования и оцинкования.
  Фольга графитовая не обладает токсичными свойствами, не взрывоопасна, негорюча.