La grafite è un materiale morbido, scivoloso, di colore grigio-nero con una lucentezza metallica, noto per la sua eccellente conducibilità elettrica e termica. È altamente resistente al calore e agli agenti chimici, il che la rende adatta a varie applicazioni ad alta temperatura. La struttura della grafite è costituita da strati di grafene, che possono essere migliorati attraverso un trattamento termico fino a 3.000 °C, che ne migliora le proprietà come la resistenza, la purezza e la conduttività.
Proprietà fisiche:
- Conduttività: La grafite è un buon conduttore di elettricità e calore grazie alla sua struttura a strati in cui gli elettroni possono muoversi facilmente tra gli strati.
- Resistenza termica: È molto resistente alle temperature e mantiene la sua struttura anche a temperature di 5000°F, il che la rende ideale per applicazioni ad alta temperatura come i forni.
- Resistenza agli shock termici: La grafite presenta un'eccellente resistenza agli shock termici, il che significa che può sopportare rapidi cambiamenti di temperatura senza incrinarsi o degradarsi.
- Lavorabilità: È facile da lavorare in forme precise, il che è fondamentale per le applicazioni che richiedono geometrie specifiche.
- Aspetto: La grafite è opaca, con una lucentezza metallica e un colore grigio-nero.
Proprietà chimiche:
- Inerzia: La grafite è chimicamente inerte, cioè non reagisce facilmente con altre sostanze, il che la rende adatta all'uso nelle industrie chimiche e petrolchimiche.
- Resistenza all'ossidazione: Resiste all'ossidazione, cioè alla reazione con l'ossigeno che può portare alla degradazione, particolarmente importante negli ambienti ad alta temperatura.
- Resistenza alla corrosione: La grafite ha buone proprietà anticorrosione, che la proteggono dalla degradazione in ambienti corrosivi.
Miglioramento attraverso il trattamento termico:
Il trattamento termico della grafite fino a 3000 °C sotto vuoto o in condizioni di gas inerte ne aumenta le proprietà migliorando l'allineamento e le dimensioni degli strati di grafene. Questo processo, noto come grafitizzazione, trasforma la struttura del carbonio da uno stato disordinato a una forma più ordinata e cristallina di grafite, aumentandone la resistenza, la purezza e la conduttività.Applicazioni:
- Le proprietà uniche della grafite la rendono indispensabile in diversi settori industriali:
- Industria dei semiconduttori: Utilizzata per la sua elevata purezza e conduttività.
- Industrie del vetro e dei refrattari: Utilizzato per la sua elevata resistenza termica e stabilità.
- Lavorazione a scarica elettrica (EDM): Per la sua lavorabilità e conduttività elettrica.
- Forni ad alta temperatura: Per la sua capacità di resistere a temperature estreme senza degradarsi.
- Industria fotovoltaica: Utilizzato nella produzione di pannelli solari per le sue proprietà termiche ed elettriche.
Industria chimica e petrolchimica
: Per la sua inerzia chimica e la resistenza alla corrosione.
