کاربرد گرافیت
کاربرد گرافیت در صنعت به دلیل خاصیت‌های ویژه این ماده بسیار متعدد است. نرمی، استحکام بالا، دوام، رسانای خوب الکتریسیته و … باعث شده تا از گرافیت در زمینه‌های مختلفی حتی در تسلیحات نظامی استفاده شود.
می‌توان گفت که گرافیت از کلمه یونانی گرافین به معنای “کشیدن و نوشتن” آمده است. این ماده از کربن تشکیل شده و ماده‌ای بسیار نرم و سیاه رنگ است و اصلا سمی نیست.
گرافیت و به طور کلی کربن‌ها از بقایای موجودات به دست می‌آیند. به صورت کلی مواد آلی و کربن که مد نظر ما در اینجاست اکثرا از تجزیه شدن بقایای بدن موجودات زنده و گیاهان تولید شده و در آن شرایط خاص به دست می‌آیند.
کاربرد کانی گرافیت در صنعت
- در صنعت برای تولید برنج، مس و مفرغ نیازمند بوته‌های نسوز است. برای این کار غالبا از بوته‌های گرافیتی نسوز، استفاده می‌شود.
- برای جلوگیری از اصطکاک در دستگا‌های صنعتی از ترکیب روغن و گرافیت که بسیار مفید و کاربردی است استفاده می‌شود.
- در دستگا‌ه های الکترونیکی و نیز به صورت مخصوص در دستگاه‌های تایپ الکتریکی، کاربرد کانی گرافیت بسیار مشهود است.
- یکی دیگر از کاربرد‌های گرافیت که روزانه خیلی با آن سر و کار داریم در مغز مداد است. این ماده هنگامی که با خاک رس مخلوط می‌شود ترکیبی پدید می‌آید که در مغز مداد‌ها وجود دارد.
- روانی گرافیت و خشکی خاک رس وقتی مخلوط شود ماده‌ای پدید می‌آورد که قابلیت اثر انداختن روی کاغذ را امکان پذیر می‌کند. در نتیجه می‌توان در نوشتن از آن استفاده کرد.
- کاربرد کانی گرافیت در تسلیحات نظامی
- زغال نرم که نام دیگر گرافیت است می‌تواند در ساخت بمب گرافیتی نیز استفاده شود. این نوع سلاح تسلیحاتی غیر کشنده و بمب نرم است.
- این نوع بمب‌ها که آسیب عمرانی ندارند در از کار انداختن نیروگا‌ها و تاسیسات برقی به کار گرفته می‌شوند و غیر کشنده هستند. در اواخر قرن نوزده ارتش آمریکا در یک تمرین نظامی از این بمب استفاده کرد و باعث قطعی برق منطقه مورد آزمایش و خاموشی کلی آن منطقه شد.
- این عملیات باعث گسترش این نوع بمب و پیشرفت آمریکا در ساخت آن گردید. اولین بار این بمب توسط امریکا در جنگ کوزوو که بین آمریکا و یوگوسلاوی بود که باعث قطعی برق بیش از دو سوم خاک یوگوسلاوی شد.
- چرا و چگونه؟
گرافیت در برخی از راکتور‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، ولی اصلی‌ترین کاربرد کانی گرافیت در زمینه نظامی کاربرد آن در ساخت بمب‌های گرافیتی است. -
قوی بودن رسانایی برق گرافیت ویژگی است که در بمب‌ها مورد نظر است، به نحوی که گرافیت که از جنس کربن است با حلال‌های کربن حل شده و روی تجهیزات نیروگاه‌ها نشسته و باعث اتصالی و از کار افتادن نیروگاه‌ها می‌شود.
-
این یعنی گرافیت مانند یک رسانا عمل می‌کند و باعث قطعی برق و خاموشی می‌گردد. در ضمن پاکسازی و فعال کردن دوباره نیروگاه‌ها نیز به چند ماه وقت دارد.
این نوع بمب‌ها وزنی معادل چهارصد و پنجاه کیلوگرم دارند و از لحاظ قیمتی بسیار ارزان و به صرفه هستند. تا به امروز تنها کشورهایی که از این نوع بمب تولید و استفاده می‌کنند، کره جنوبی و ایالات متحده آمریکاست. مراکز که بمب‌های گرافیتی مورد تهدید قرار می‌دهد عبارتند از::- نیروگاه‌های برقی و خطوط انتقال برق
- سیستم‌های مخابره‌ای
- سیستم‌های سوییچینگ
- سیستم‌های رادار
تولید ورق‌های گرافیتی مختلف
ورق‌های گرافیتی بسیار بادوام‌تر، سبک‌تر و قوی‌تر از فلزات هستند. امروزه از ورق‌های گرافیتی در تولید وسایل ورزشی محکم و بادوام مانند تجهیزات باشگاهی بدنسازی استفاده می‌شود. این ورق‌ها در اندازه‌های کوچک و بزرگ تولید شده و در موارد زیر نیز کاربرد دارند:
- ایمپلنت‌های پزشکی مانند پای مصنوی
- تولید قلب مصنوعی
- وسایل الکترونیکی انعطاف پذیر
- قطعات هواپیما
- باتری‌های لیتیوم یون
-
ویژگی‌های گرافیت
- گرافیک کلا در دمای محیط پایدار و جامد است البته می‌توان در شرایط خاص از الماس گرافیک به دست آورد که اصلا منطقی نیست.
- گرافیت در شرایطی خاص و در فشار بسیار بالایی که فقط در عمق زمین یافت می‌شود، ممکن است به الماس تبدیل شود، اما این عمل به شدت سخت و زمان بر است.
- گرافیت دارای مقاومت فشاری بسیار بالایی است و می‌تواند فشار‌های بالایی را تحمل کند. یک ویژگی دیگر و بسیار کاربردی گرافیت کم بودن اصطکاک آن است.
- این ماده علاوه بر مقاومت فشاری بالا، مقاومت حرارتی بالایی نیز دارد و می‌تواند تا ۴۵۰۰ درجه فارنهایت را تحمل کند. علاوه بر اینکه گرافیت ثبات شیمیایی دارد رسانای جریان الکتریکی و جریان حرارتی است.
- این ماده دارای بالاترین مقاومت طبیعی و سختی است و دارای بازدارندگی اشعه نیز هست. این ویژگی‌ها باعث شده که گرافیت کاربرد بسیار بالایی در صنعت داشته باشد.