Grafitas ir jo taikymas elektrotechnikoje

Pavadinimas „grafitas“ kilęs iš graikų kalbos žodžio „grapho“ – rašyti. Šis mineralas yra viena iš anglies modifikacijų, turinti būdingą sluoksniuotą struktūrą. Išliko istorinių įrodymų, kad grafitas senovėje buvo naudojamas kaip dažiklis – tai molinis indas, datuojamas 40 a. pr. Kr., nudažytas šiuo mineralu.

Šiuolaikinį pavadinimą grafitas 1789 metais gavo vokiečių geologas ir mokytojas Abrahamas Gottlobas Werneris, kuris, be kita ko, tyrinėjo nuosėdinių uolienų sluoksnius, taip pat sukūrė skales mineralams nustatyti pagal išorinius požymius.

Gamtoje grafitas susidaro nedideliame gylyje dėl uolienų, kuriose yra organinių liekanų, metamorfizmo. Kalbant apie fizines ir chemines savybes, grafitas yra kristalinė ugniai atspari medžiaga, šiek tiek riebi liesti, juodos arba pilkos spalvos, pasižyminti būdingu metaliniu blizgesiu.

Palyginti su deimantu, grafitas yra labai minkštas dėl sluoksninės atominės gardelės struktūros.Anglies atomai randami grafite sluoksnis po sluoksnio, o atstumas tarp sluoksnių yra didesnis nei tarp atomų viename sluoksnyje, o elektronai, jungiantys sluoksnius vienas su kitu, sudaro ištisinį elektronų debesį – todėl grafitas yra srovės laidininkas. ir turi būdingą metalinį blizgesį.

Jo tankis nuo 2,08 iki 2,23 g/cm3, jo elektrinė varža kambario temperatūroje yra 765 kartus didesnė nei vario.

Skirtingai nuo deimanto, grafitas gerai praleidžia elektrą ir šilumą. Grafito minkštumas (sumaišytas su kaolinu) pritaikytas pieštukais. Pažvelgus į grafitą pro mikroskopą, nesunku pastebėti dribsnius, jie lieka ant popieriaus, suformuodami žymę, kai naudojame pieštuką.

Grafito fizinės ir cheminės savybės leido plačiai naudoti įvairiose elektros inžinerijos srityse. Dėl cheminio atsparumo agresyviems vandeniniams tirpalams, ugniai atsparių savybių ir didelio elektros laidumo įvairios paskirties elektrodai ir kaitinimo elementai gaminami iš grafito. Pavyzdžiui, gaunant aktyvius metalus elektrolizės būdu, elektrodai pagaminti iš grafito.

Kai gaunamas aliuminis, grafitas pats palieka elektrolizatoriaus reakcijos zoną anglies dioksido sudėtyje, todėl nereikia taikyti kitų sudėtingų jo šalinimo priemonių.

Didelio atsparumo laidžiuose klijuose kaip laidus komponentas yra tik grafitas. Na, o visi, aišku, žino, kad būtent iš grafito gaminami įvairūs kontaktiniai šepečiai ir elektros įrangos srovės kolektoriai (elektrinių transporto priemonių ir kranų kolektoriniai varikliai, srovės reostatų kontaktai ir kt.), kur juda ir tame pačiame kartais. reikalingas patikimas elektros lizdas...

Bet jei sakytume, kad grafitas toks minkštas, kaip iš kolektoriaus mazgų gaminami šepečiai, kurie nuolat trinasi į kontaktines plokštes ir žiedus? Juk labai dažnai grafitinius šepetėlius galima rasti buitiniuose prietaisuose: maišytuve, elektrinėje barzdaskutėje, kavos malūnėlyje, elektriniame grąžte, malūnėlyje ir t.t.. Kokia čia paslaptis? Kodėl šepečiai akimirksniu nenusidėvi kaip pieštukas?

Bet tai yra esmė elektros inžinerijos šepečiai Jie gaminami ne iš gryno grafito, o iš grafito pridedant rišiklio ir netgi specialiai apdirbami.Šepečių gamybos technologija gana sudėtinga, apima presavimo ir deginimo procesus, todėl šepečiai tampa patvaresni ir atsparesni dėvėti..

Taigi paskutiniame gamybos etape elektrotransplantacijos šepečiai yra prisotinami anglies krosnyje 2500 laipsnių temperatūroje! Metaliniuose grafito šepečiuose yra metalo miltelių ir suodžių.

Yra kieti, vidutiniai ir minkšti elektrografiniai šepečiai. Minkšti šepečiai:

• EG-4 ir EG-71; EG -14 — vidutinis, universalus;

• EG-8 ir EG-74 yra kieti, juose yra abrazyvinių miltelių.

Kieti šepečiai naudojami esant aukštai temperatūrai ir sunkiai komutuojant, todėl šepetėlyje esantis abrazyvas suteikia šepečiui papildomą valymo funkciją, kai šepetys ne tik perduoda srovę į kolektorių, bet ir iš karto išvalo jį nuo anglies nuosėdų.

Temos tęsinys:

Kuo skiriasi grafenas ir grafitas?