Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ...

Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ... Publikácia v PDF formáte - Prírodovedecká fakulta - Univerzita ...

22.10.2013 Views

Grafit C 27 Stručná charakteristika minerálu. Grafit je v prírode najrozšírenejšou kryštalickou formou uhlíka. Je to bežný minerál šedočiernej farby s kovovým leskom. Vytvára kryštály v tvare doštičiek, ale má aj celistvý, šupinovitý alebo zrnitý habitus. Je frekventovanou zložkou metamorfovaných hornín, napríklad kryštalických vápencov a svorov. V grafitických bridliciach, či už v bezprostrednom okolí magnezitových alebo sideritových ložísk (ale aj v samotnom magnezite) spôsobuje tmavšie sfarbenie v porovnaní s pôvodnou horninou. Najväčšie svetové ložiská. Najväčšie ložiská grafitu sa nachádzajú na Srí Lanke, v Rusku, USA, Kanade; v Európe sa grafit vyskytuje napr. v Českom masíve, v Rakúsku a v Nemecku. Výskyt na Slovensku. Na Slovensku sa grafit nachádza v Kokave nad Rimavicou a v grafitických bridliciach sa vyskytoval v Príboji a Brádne, kde sa v 19. storočí aj ťažil. Tiež ho možno nájsť aj v Malých Karpatoch pri Pezinku a Perneku. Tieto ložiská však nikdy nemali priemyselný význam. Obr. 2. 22 Grafit v podobe rozpadajúcej sa kusovej alebo zrnitej horniny

28 Praktický význam minerálu. Grafit ako čistá látka má dobre definované vlastnosti, avšak v tejto podobe sa v prírode nachádza zriedkavo. Priemyselné grafitové produkty tiež nie sú zvyčajne čistými látkami a ich teplota topenia, ako aj iné vlastnosti, sú závislé predovšetkým na obsahu nečistôt. Vlastnosti prírodného grafitu závisia predovšetkým na jeho genéze. Vo všeobecnosti platí, že pri paralelnej orientácii vrstiev grafitu v makroskopických tuhých vzorkách sú zároveň tieto vlastnosti odlišné v rôznych smeroch. Mletím, homogenizáciou a inými úpravami prírodného grafitu možno dosiahnuť homogenitu jeho vlastností vo všetkých smeroch. Teplota topenia grafitu je viac než 3500 o C. V redukčnej atmosfére je grafit stabilný do teploty 3000 o C; nad touto teplotou začína sublimovať. V atmosfére kyslíka je grafit stabilný iba do teploty približne 450 o C. Okrem vysokej termickej stability a dobrej elektrickej a tepelnej vodivosti, je grafit zároveň aj málo reaktívna látka. Preto sa používa predovšetkým pri výrobe tých častí zariadení, od ktorých sa požaduje vysoká tepelná a chemická stabilita. Typickými aplikáciami sú žiaruvzdorné materiály v hutníckom priemysle, nátery zlievarenských foriem, tégliky, nádoby a rúry pre chemický priemysel. Zároveň sa z grafitu vyrábajú súčasti elektrotechnických strojov a zariadení, napríklad rôzne typy elektród a vodivé klzné časti strojov. Grafit je hlavnou zložkou anorganických lubrikantov určených pre vysoko namáhané časti strojov a tiež niektorých keramických zmesí, v ktorých zlepšuje súdržnosť medzi časticami ostatných zložiek zmesi. Dlhodobo sa tiež používa na výrobu tradičných ceruziek, batérií, náterov, farieb a pigmentov. Grafit slúži ako moderátor v niektorých typoch jadrových reaktorov, avšak vzhľadom na možnosť jeho horenia pri vysokých teplotách, s čím je nutné počítať v prípade havárií, je grafit nahradzovaný inými materiálmi (predovšetkým s vysokým obsahom bóru). Grafitové materiály sa používajú aj pri výrobe tepelne namáhaných súčastí rakiet a kozmických lodí. Súčasťou mnohých moderných kompozitných materiálov, vrátane materiálov žiaruvzdorných, sú zasa grafitové vlákna. Výroba grafitu. Prírodné zdroje grafitu nepostačujú pokryť celosvetovú spotrebu tejto látky. Preto sa táto spotreba zabezpečuje priemyselnou výrobou. Metóda výroby spočíva v zahrievaní zmesi jemného uhlíkového prášku a kremíka v elektrických peciach na teplotu 2 000 až 3 000 o Obr. 2. 23 Syntetický práškový grafit C za neprístupu vzduchu, po predchádzajúcom odstránení prchavých zložiek

28<br />

Praktický význam minerálu. Grafit<br />

ako čistá látka má dobre definované<br />

vlastnosti, avšak v tejto podobe sa v prírode<br />

nachádza zriedkavo. Priemyselné grafitové<br />

produkty tiež nie sú zvyčajne čistými<br />

látkami a ich teplota topenia, ako aj iné<br />

vlastnosti, sú závislé predovšetkým na<br />

obsahu nečistôt. Vlastnosti prírodného<br />

grafitu závisia predovšetkým na jeho<br />

genéze. Vo všeobecnosti platí, že pri<br />

paralelnej orientácii vrstiev grafitu v makroskopických tuhých vzorkách sú zároveň tieto<br />

vlastnosti odlišné v rôznych smeroch. Mletím, homogenizáciou a inými úpravami prírodného<br />

grafitu možno dosiahnuť homogenitu jeho vlastností vo všetkých smeroch. Teplota topenia<br />

grafitu je viac než 3500 o C. V redukčnej atmosfére je grafit stabilný do teploty 3000 o C; nad<br />

touto teplotou začína sublimovať. V atmosfére kyslíka je grafit stabilný iba do teploty<br />

približne 450 o C. Okrem vysokej termickej stability a dobrej elektrickej a tepelnej vodivosti,<br />

je grafit zároveň aj málo reaktívna látka. Preto sa používa predovšetkým pri výrobe tých častí<br />

zariadení, od ktorých sa požaduje vysoká tepelná a chemická stabilita. Typickými aplikáciami<br />

sú žiaruvzdorné materiály v hutníckom priemysle, nátery zlievarenských foriem, tégliky,<br />

nádoby a rúry pre chemický priemysel. Zároveň sa z grafitu vyrábajú súčasti<br />

elektrotechnických strojov a zariadení, napríklad rôzne typy elektród a vodivé klzné časti<br />

strojov. Grafit je hlavnou zložkou anorganických lubrikantov určených pre vysoko namáhané<br />

časti strojov a tiež niektorých keramických zmesí, v ktorých zlepšuje súdržnosť medzi<br />

časticami ostatných zložiek zmesi. Dlhodobo sa tiež používa na výrobu tradičných ceruziek,<br />

batérií, náterov, farieb a pigmentov. Grafit slúži ako moderátor v niektorých typoch jadrových<br />

reaktorov, avšak vzhľadom na možnosť jeho horenia pri vysokých teplotách, s čím je nutné<br />

počítať v prípade havárií, je grafit nahradzovaný inými materiálmi (predovšetkým s vysokým<br />

obsahom bóru). Grafitové materiály sa používajú aj pri výrobe tepelne namáhaných súčastí<br />

rakiet a kozmických lodí. Súčasťou mnohých moderných kompozitných materiálov, vrátane<br />

materiálov žiaruvzdorných, sú zasa grafitové vlákna.<br />

Výroba grafitu. Prírodné zdroje grafitu nepostačujú pokryť celosvetovú spotrebu tejto<br />

látky. Preto sa táto spotreba zabezpečuje priemyselnou výrobou. Metóda výroby spočíva<br />

v zahrievaní zmesi jemného uhlíkového prášku a kremíka v elektrických peciach na teplotu<br />

2 000 až 3 000 o Obr. 2. 23 Syntetický práškový grafit<br />

C za neprístupu vzduchu, po predchádzajúcom odstránení prchavých zložiek

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!