Grafiitti ja sen käyttö sähkötekniikassa

Nimi "grafiitti" tulee kreikan sanasta "grapho" - kirjoittaa. Tämä mineraali on yksi hiilen muunnelmista, jolla on tyypillinen kerrosrakenne. Historiallisia todisteita grafiitin käytöstä antiikin aikana väriaineena on säilynyt - tämä on tällä mineraalilla maalattu saviastia, joka on peräisin 40-luvulta eKr.

Nykyaikaisen nimen grafiitti sai vuonna 1789 saksalainen geologi ja opettaja Abraham Gottlob Werner, joka muun muassa tutki sedimenttikivikerroksia ja kehitti myös asteikkoja mineraalien määrittämiseksi ulkoisten merkkien perusteella.

Luonnossa grafiitti muodostuu matalassa syvyydessä orgaanisia jäänteitä sisältävien kivien muodonmuutoksen vuoksi. Fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien osalta grafiitti on kiteinen tulenkestävä aine, hieman rasvainen kosketukselle, väriltään musta tai harmaa ja jolla on tyypillinen metallinen kiilto.

Timanttiin verrattuna grafiitti on erittäin pehmeää atomihilan kerrosrakenteen vuoksi.Hiiliatomeja löytyy grafiitista kerros kerrokselta, ja kerrosten välinen etäisyys on suurempi kuin yksittäisen kerroksen atomien välillä, ja kerrokset toisiinsa yhdistävät elektronit muodostavat jatkuvan elektronipilven - siksi grafiitti on virranjohdin ja sillä on tyypillinen metallinen kiilto.

Sen tiheydellä 2,08-2,23 g/cm3 sen sähkövastus huoneenlämpötilassa on 765 kertaa kuparin sähkövastus.

Toisin kuin timantti, grafiitti johtaa hyvin sähköä ja lämpöä. Grafiitin pehmeys (sekoitettuna kaoliiniin) levitetään lyijykynissä. Jos katsot grafiittia mikroskoopilla, on helppo nähdä hiutaleet, ne jäävät paperille muodostaen merkin, kun käytämme kynää.

Grafiitin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet avasivat sen laajan käytön erilaisissa sähkötekniikassa. Sen kemiallisen kestävyyden aggressiivisia vesiliuoksia vastaan, palonkestävyyden ja korkean sähkönjohtavuuden ansiosta elektrodit ja lämmityselementit eri tarkoituksiin on valmistettu grafiitista. Esimerkiksi aktiivisten metallien hankinnassa elektrolyysin avulla, elektrodit on valmistettu grafiitista.

Kun alumiinia saadaan, grafiitti itse poistuu elektrolysaattorin reaktiovyöhykkeestä hiilidioksidikoostumuksessa, joten sen hävittämiseksi ei tarvitse tehdä muita monimutkaisia ​​toimenpiteitä.

Korkean resistanssin johtavat liimat sisältävät vain grafiittia johtavana komponenttina. No, kaikki tietysti tietävät, että grafiitista valmistetaan erilaisia ​​sähkölaitteiden kosketusharjoja ja virrankerääjiä (sähköajoneuvojen ja nostureiden keräinmoottorit, virtareostaattien koskettimet jne.), joissa on liikuteltavissa ja samassa joskus luotettava sähköpistorasia tarvitaan...

Mutta jos sanoimme, että grafiitti on niin pehmeää, kuinka harjat on valmistettu keräilijöistä, jotka hankaavat jatkuvasti kontaktilevyjä ja renkaita? Loppujen lopuksi hyvin usein grafiittiharjoja löytyy kodinkoneista: sekoittimesta, sähköparranajokoneesta, kahvimyllystä, sähköporasta, myllystä jne. Mikä tässä on salaisuus? Miksi siveltimet eivät kulu heti kuin kynä?

Mutta se on se pointti sähkötekniikan harjat Niitä ei valmisteta puhtaasta grafiitista, vaan grafiitista, johon on lisätty sideainetta, ja ne läpikäyvät jopa erikoiskäsittelyn. Harjojen valmistustekniikka on melko monimutkainen, se sisältää puristus- ja polttoprosesseja, mikä tekee harjoista kestävämpiä ja kestävämpiä. käyttää..

Joten tuotannon viimeisessä vaiheessa sähkögraftiharjat kyllästetään hiilellä uunissa 2500 asteen lämpötilassa! Metalligrafiittiharjat sisältävät metallijauheita ja nokea.

On kovia, keskikokoisia ja pehmeitä sähkögrafisia harjoja. Pehmeät harjat:

• EG-4 ja EG-71; EG -14 - keskikokoinen, yleinen;

• EG-8 ja EG-74 ovat kovia, sisältävät hiomajauhetta.

Kovia harjoja käytetään korkeissa lämpötiloissa ja vaikeassa kommutaatiossa, joten harjan mukana tuleva hankausaine antaa harjalle lisäpuhdistustoiminnon, kun harja ei vain siirrä virtaa keräilijälle, vaan myös puhdistaa sen välittömästi hiilikerrostumista.

Jatkoa aiheeseen:

Mitä eroa on grafeenilla ja grafiitilla?