A grafit és alkalmazása az elektrotechnikában
A "grafit" név a görög "grapho" szóból származik - írni. Ez az ásvány a szén egyik módosulata, jellegzetes réteges szerkezettel. A grafit ókorban színezékként való használatának történelmi bizonyítékai megmaradtak - ez egy az ie 40. századból származó agyagedény, amelyet ezzel az ásványral festettek.
A modern grafit nevet 1789-ben Abraham Gottlob Werner német geológus és tanár kapta, aki többek között üledékes kőzetrétegeket is tanulmányozott, és skálákat is kidolgozott az ásványok külső jelek alapján történő meghatározásához.
A természetben a grafit sekély mélységben képződik, a szerves maradványokat tartalmazó kőzetek metamorfózisa következtében. Fizikai és kémiai tulajdonságait tekintve a grafit kristályos tűzálló anyag, tapintásra enyhén zsíros, fekete vagy szürke színű, jellegzetes fémes fényű.
A gyémánthoz képest a grafit nagyon puha az atomrács réteges szerkezete miatt.A szénatomok rétegenként találhatók meg a grafitban, és a rétegek közötti távolság nagyobb, mint az egyetlen rétegben lévő atomok között, és a rétegeket egymással összekötő elektronok folytonos elektronfelhőt alkotnak - ezért a grafit áramvezető és jellegzetes fémes fénye van.
A 2,08-2,23 g/cm3 sűrűségű elektromos ellenállása szobahőmérsékleten 765-szöröse a rézének.
A gyémánttal ellentétben a grafit jól vezeti az áramot és a hőt. A (kaolinnal kevert) grafit lágyságát ceruzába visszük fel. Ha mikroszkóp alatt nézzük a grafitot, jól láthatóak a pelyhek, a papíron maradnak, ceruzával nyomot hagyva.
A grafit fizikai és kémiai tulajdonságai széles körben felhasználták a különféle elektrotechnikában. Az agresszív vizes oldatokkal szembeni vegyszerállósága, tűzálló tulajdonságai és nagy elektromos vezetőképessége miatt a különféle célokra szolgáló elektródák és fűtőelemek grafitból készülnek. Például aktív fémek kinyerésében elektrolízissel, az elektródák grafitból készülnek.
Amikor alumíniumot nyernek, a grafit maga hagyja el az elektrolizáló reakciózónáját szén-dioxid összetételében, így nincs szükség más bonyolult intézkedésekre az ártalmatlanítására.
A nagy ellenállású vezetőképes ragasztók vezető komponensként csak grafitot tartalmaznak. Nos, persze mindenki tudja, hogy grafitból készülnek az elektromos berendezések különféle érintkezőkeféi és áramgyűjtői (villamos járművek és daruk kollektormotorjai, áramreosztátok érintkezői stb.), ahol mozgathatóak és néha ugyanabban megbízható konnektorra van szükség...
De ha azt mondjuk, hogy a grafit olyan puha, hogyan készülnek a kollektor-szerelvényekből a kefék, amelyek folyamatosan súrolják az érintkezőlemezeket és a gyűrűket? Hiszen a grafitkefék nagyon gyakran megtalálhatók a háztartási gépekben: keverőben, elektromos borotvában, kávédarálóban, elektromos fúróban, darálóban stb. Mi itt a titok? Miért nem kopnak el azonnal az ecsetek, mint a ceruza?
De ez a lényeg kefék az elektrotechnikához Nem tiszta grafitból, hanem grafitból készülnek kötőanyag hozzáadásával, sőt speciális feldolgozáson esnek át.Az ecsetek gyártási technológiája meglehetősen összetett, préselési és égetési folyamatokat tartalmaz, ami tartósabbá és ellenállóbbá teszi a keféket viselni.
Tehát a gyártás utolsó szakaszában az elektrograft keféket szénnel telítik egy kemencében 2500 fokos hőmérsékleten! A fémgrafit kefék fémport és kormot tartalmaznak.
Vannak kemény, közepes és puha elektrografikus kefék. Puha kefék:
-
EG-4 és EG-71; EG -14 - közepes, univerzális;
-
Az EG-8 és EG-74 kemények, csiszolóport tartalmaznak.
A kemény kefék magas hőmérséklet és nehéz kommutáció esetén használatosak, így a kefében található csiszolóanyag további tisztítási funkciót ad a kefének, amikor is a kefe nem csak áramot visz át a kollektorba, hanem azonnal megtisztítja a szénlerakódásoktól.
A téma folytatása:
Mi a különbség a grafén és a grafit között?