Графит и его применение в электротехнике
Название «графит» происходит от греческого слова «графо» — писать. Данный минерал представляет собой одну из модификаций углерода, обладающую характерной слоистой структурой. Сохранились исторические свидетельства применения графита в древности в качестве красящего средства, — это глиняная посуда, датированная 40 веком до нашей эры, раскрашенная при помощи данного минерала.
Современное название графит получил в 1789 году от немецкого геолога и педагога Абраама Готлоба Вернера, который в числе прочего занимался изучением пластов осадочных пород, а также разработал шкалы для определения минералов по внешним признакам.
В природе графит образуется на небольшой глубине, благодаря метаморфизму горных пород, содержащих в составе органические остатки. По физико-химическим свойствам графит представляет собой кристаллическое тугоплавкое вещество, слегка жирное на ощупь, черного или серого цвета, с характерным металлическим блеском.
По сравнению с алмазом графит очень мягкий, благодаря слоистой структуре атомной решетки. Атомы углерода расположены в графите послойно, причем расстояние между слоями больше чем между атомами в одном слое, и электроны, которые связывают слои между собой, образуют сплошное электронное облако – вот почему графит является проводником тока и имеет характерный металлический блеск.
При плотности от 2,08 до 2,23 г/см 3 , его удельное электрическое сопротивление при комнатной температуре в 765 раз выше чем у меди.
В отличие от алмаза, графит хорошо проводит как электричество, так и тепло. Мягкость графита (в смеси с каолином) применяется в карандашах. Если посмотреть на графит под микроскопом, легко заметить чешуйки, именно они остаются на бумаге формируя след, когда мы используем карандаш.
Физические и химические особенности графита открыли его широкое применение в различной электротехнике. Благодаря химической стойкости к агрессивным водным растворам, тугоплавкости и высокой электропроводности, из графита изготавливают электроды и нагревательные элементы разнообразного назначения. Например, при получении активных металлов с помощью электролиза, именно из графита делают электроды.
При получении алюминия, графит сам улетучивается из зоны реакции электролизера в составе углекислого газа, так что нет необходимости применять иные сложные меры по его утилизации.
Высокоомные токопроводящие клеи в качестве проводящего компонента содержат как раз графит. Ну и все, конечно, знают, что именно из графита делают различные контактные щетки и токосъемники электрического оборудования (коллекторные двигатели на электротранспорте и подъемных кранах, контакты токовых реостатов и т.п.), где необходим подвижный и в то же время надежный электрический контакт.
Но если мы сказали, что графит такой мягкий, как же из него тогда делают щетки коллекторных узлов, которые постоянно трутся о контактные пластины и кольца? Ведь очень часто графитовые щетки можно встретить в бытовых приборах: в миксере, электробритве, кофемолке, электродрели, болгарке и т. д. В чем же здесь секрет? Почему щетки мгновенно не изнашиваются подобно карандашу?
А суть в том, что щетки для электротехники изготавливают не из чистого графита, а из графита с добавлением связующего вещества, да еще и подвергают специальной обработке. Технология производства щеток достаточно сложна, она включает в себя процессы прессования и обжига, что делает щетки более прочными и износостойкими.
Так, на последнем этапе производства, электрографитовые щетки насыщают углеродом в печи при температуре в 2500 градусов! Металлографитовые щетки содержат порошки металлов и сажу.
Существуют твердые, средние и мягкие электрографитовые щетки. Мягкие щетки:
ЭГ-4 и ЭГ-71; ЭГ-14 — средние, универсальные;
ЭГ-8 и ЭГ-74 — твердые, они содержат в своем составе абразивный порошок.
Твердые щетки применяются в условиях высоких температур и затрудненной коммутации, так что входящий в состав щетки абразив придает щетке дополнительную чистящую функцию, когда щетка не только передает ток на коллектор, но и сразу чистит его от нагара.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Электропроводность графита близка к электропроводности металлов как по абсолютной величине, так и по знаку температурного коэффициента ( уменьшается с повышением температуры); она также носит электронный характер. [2]
Электропроводность графита приближается к электропроводности металлов как по абсолютной величине, так и по знаку температурного коэффициента. Металлический характер проводимости графита связан с наличием коллективизированных электронов. Механические свойства графита вдоль базисных плоскостей и перпендикулярно этим плоскостям различны. [3]
Электропроводность графита примерно в 10 раз меньше электропроводности наименее проводящих металлов. С повышением температуры его сопротивление достигает минимума при 400 — 800 I ( CM. Теплопроводность уменьшается с ростом температуры. Перпендику-лярио направлению прессования теплопроводность примерно на 25 % меньше, чем в направлении прессования. Термическое расширение ( см. рис. й — 5 — 9) незначительно уменьшается с повышением степени чистоты. [4]
Так как электропроводность графита при насыщении его бромом не падает, а растет, предполагают, что не все атомы брома присоединяются двухэлектронными связями. [5]
Для повышения электропроводности графита , что ускоряет наращивание первого слоя металла, применяют химические способы обработки графита. [6]
Как известно, электропроводность графита близка к таковой для металлов как по абсолютной величине ( — 103 ом-1 см-1), так и по знаку температурного коэффициента. Металлический характер проводимости является следствием наличия коллективизированных электронов. Этим же вызвана и непрозрачность трафита, в отличие от алмаза и нитрида бора. [7]
Тепло — и электропроводность графитов в интервале 80 — з — 2500 К, полученных термомеханической обработкой. [8]
Аналогично другим свойствам, электропроводность графита анизотропна. [10]
Как и в случае электропроводности очень-несовершенных графитов , обсуждавшейся в связи с углеродами, поведение поликристаллического графита по сравнению с поведением почти идеальных монокристаллов графита объясняется несколько более широкой запрещенной зоной. [11]
Такое строение кристаллической решетки объясняет электропроводность графита и его легкую расщепляемость параллельно плоскости слоев, а также смазывающее действие в этом направлении. [12]
Если к перечисленным свойствам добавить достаточную электропроводность графита , его низкую химическую активность ко многим реагентам, то можно легко представить области промышленности, где графит находит применение. [13]
Аноды из компактной двуокиси свинца обладают такими важными свойствами как высокая электропроводность, превышающая электропроводность графита , коррозионная стойкость в сернокислых, азотнокислых, фтористоводородных электролитах, высокое перенапряжение выделения кислорода, высокий электроположительный потенциал нулевого заряда, равный около 1 8 В. Все это приводит к тому, что нерастворимые аноды из двуокиси свинца оказываются конкурентноспособными с анодами из гладкой платины в ряде случаев промышленного электролиза, в том числе при электролитическом получении перхлоратов, персульфатов, йодоформа и других веществ. [14]
Графит-электропроводен, потому что.
Срочно
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
СРОЧНО ПОМОГИТЕ 7 КЛАСС АНГЛИЙСКИЙ.
Choose the appropriate words from the box below:
friendly beautiful constant fresh low high(2)
healthy convenient helpful heavy crowded
a. Regular exercise is part of a _____________ lifestyle.
b. We were stuck in _____________ traffic for several hours.
c. I can’t stand cities because of _____________ noise and pollution.
d. Public transport is often more _____________ than a car in towns.
e. In the summer London is _____________ with tourists.
f. Cities usually have _____________ rates of unemployment.
g. A _____________ quality lifestyle should include good healthcare and stable economy.
h. This village is famous for its _____________ landscapes.
i. I met some _____________, _____________ people on my trip to the mountains.
Почему графит электропроводен, а алмаз нет?
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.