Le proprietà meccaniche della grafite comprendono la resistenza alla compressione, la duttilità, il limite elastico e il limite di resistenza.
- Resistenza alla compressione: Il valore minimo della resistenza alla compressione della grafite è 31 MPa (unità SI) e il valore massimo è 50,038 MPa (unità imperiali). Questa proprietà si riferisce alla capacità della grafite di resistere a una forza di schiacciamento senza rompersi o deformarsi.
- Duttilità: Il valore minimo della duttilità della grafite è 0,00171 (unità SI) e il valore massimo è 0,00189 (unità imperiali). La duttilità misura la capacità di un materiale di deformarsi sotto sforzo di trazione, consentendogli di essere allungato o tirato in un filo.
- Limite elastico: il valore minimo del limite elastico per la grafite è 4,8 (unità SI) e il valore massimo è 11,0229 (unità imperiali). Il limite elastico si riferisce alla sollecitazione massima che un materiale può sopportare senza subire deformazioni permanenti.
- Limite di resistenza: il valore minimo del limite di resistenza per la grafite è 15,47 (unità SI) e il valore massimo è 2,61793 (unità imperiali). Il limite di resistenza rappresenta l'ampiezza massima delle sollecitazioni che un materiale può sopportare per un numero infinito di cicli senza cedimenti.
Oltre a queste proprietà meccaniche, la grafite presenta altre proprietà vantaggiose. Ha una resistenza termica e chimica estremamente elevata, un'eccellente resistenza agli shock termici, un'elevata conducibilità elettrica e termica e una resistenza crescente all'aumentare della temperatura. La grafite è anche facile da lavorare e può essere prodotta con un'elevata purezza. È ampiamente utilizzata in vari settori industriali come quello nucleare, metallurgico, dei semiconduttori, solare, della colata continua e dell'elettroerosione.
La grafite è comunemente utilizzata come materiale per stampi nelle apparecchiature di pressatura a caldo, grazie alla sua bassa densità, stabilità termica e resistenza meccanica. Tuttavia, presenta dei limiti in termini di applicazioni ad alta pressione e di reattività con alcuni materiali. La grafite può reagire con metalli di transizione, nitruri e siliciuri di metalli di transizione.
Inoltre, i tubi di grafite hanno il vantaggio di diventare più forti se riscaldati da temperatura ambiente a 2000 °C. Hanno un'eccezionale resistenza agli shock termici e sono chimicamente inerti, il che li rende adatti ad applicazioni in cui la corrosione è un problema. Per riempire i pori della grafite si possono usare diversi impregnanti e la scelta del tipo dipende dall'applicazione specifica.
È importante notare che la grafite è sensibile all'ossigeno e non deve essere esposta all'aria a temperature elevate per evitare l'ossidazione e il cedimento strutturale. Gli elementi riscaldanti in grafite sono più spessi di quelli realizzati con altri materiali per garantire la stabilità meccanica. La grafitizzazione della grafite ad alte temperature ne migliora le proprietà, rendendola adatta ad applicazioni ad alta temperatura.
Nel complesso, la grafite presenta una combinazione di proprietà meccaniche, termiche e chimiche che la rendono un materiale versatile per diverse applicazioni industriali.
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