La grafite è un buon conduttore di elettricità. Questa conduttività è dovuta alla sua struttura unica, in cui gli atomi di carbonio sono disposti in strati che possono facilmente scivolare l'uno sull'altro, consentendo agli elettroni di muoversi liberamente. Questa proprietà rende la grafite un materiale eccellente per varie applicazioni che richiedono la conducibilità elettrica.
Spiegazione della conducibilità elettrica della grafite:
La conducibilità elettrica della grafite è dovuta principalmente alla sua struttura molecolare. Ogni atomo di carbonio della grafite è legato ad altri tre atomi di carbonio in una struttura esagonale e planare. Questo lascia un elettrone in ogni atomo libero di muoversi all'interno del piano dello strato. Questi elettroni delocalizzati possono muoversi facilmente, consentendo alla grafite di condurre l'elettricità. La conduttività è particolarmente elevata all'interno degli strati, ma è significativamente più bassa tra gli strati a causa delle forze di van der Waals più deboli che tengono insieme gli strati.Applicazioni e miglioramenti:
La conduttività della grafite può essere migliorata riscaldandola fino a 3000 °C, spesso in condizioni di vuoto o di gas inerte per evitare l'ossidazione. Questo trattamento termico migliora le proprietà della grafite, rendendola più adatta ad applicazioni ad alta temperatura e come componente di materiali compositi. Gli elementi riscaldanti in grafite, ad esempio, sono utilizzati nei forni ad alta temperatura e devono funzionare a tensione ridotta e corrente più elevata per mantenere la loro integrità ed efficienza.
Anisotropia della grafite:
La grafite presenta proprietà anisotrope, ovvero le sue caratteristiche variano a seconda della direzione di misurazione. Nella grafite non isostatica, la durata e la conducibilità elettrica sono inferiori perpendicolarmente all'asse di stampaggio. La grafite isostatica, invece, non ha una direzione di stampaggio preferita e le sue proprietà sono costanti indipendentemente dall'orientamento. Questa costanza delle proprietà è fondamentale per le applicazioni in cui è richiesta una conduttività uniforme.
Confronto con altri materiali:
