El grafit i la seva aplicació en l'enginyeria elèctrica

El nom «grafit» prové de la paraula grega «grapho» - escriure. Aquest mineral és una de les modificacions del carboni amb una estructura en capes característica. S'han conservat proves històriques de l'ús del grafit a l'antiguitat com a colorant: es tracta d'un recipient d'argila que data del segle 40 aC, pintat amb aquest mineral.

El nom modern de grafit va ser obtingut el 1789 pel geòleg i professor alemany Abraham Gottlob Werner, qui, entre altres coses, va estudiar les capes de roques sedimentàries i també va desenvolupar escales per determinar els minerals per signes externs.

A la natura, el grafit es forma a poca profunditat, a causa del metamorfisme de les roques que contenen restes orgàniques. Pel que fa a les propietats físiques i químiques, el grafit és una substància refractària cristal·lina, lleugerament greixosa al tacte, de color negre o gris, amb una brillantor metàl·lica característica.

En comparació amb el diamant, el grafit és molt suau a causa de l'estructura en capes de la xarxa atòmica.Els àtoms de carboni es troben en grafit capa per capa, i la distància entre les capes és més gran que entre els àtoms d'una sola capa, i els electrons que connecten les capes entre si formen un núvol d'electrons continu; per tant, el grafit és un conductor de corrent. i té una brillantor metàl·lica característica.

Amb una densitat de 2,08 a 2,23 g/cm3, la seva resistència elèctrica a temperatura ambient és 765 vegades la del coure.

A diferència del diamant, el grafit condueix bé l'electricitat i la calor. La suavitat del grafit (barrejat amb caolí) s'aplica amb llapis. Si mireu el grafit al microscopi, és fàcil veure els flocs, queden al paper, formant una marca quan fem servir un llapis.

Les característiques físiques i químiques del grafit van obrir el seu ampli ús en diverses enginyeries elèctrics. A causa de la seva resistència química a solucions aquoses agressives, propietats resistents al foc i alta conductivitat elèctrica, els elèctrodes i els elements de calefacció per a diversos propòsits estan fets de grafit. Per exemple, en l'obtenció de metalls actius per electròlisi, els elèctrodes estan fets de grafit.

Quan s'obté l'alumini, el propi grafit surt de la zona de reacció de l'electrolitzador en la composició de diòxid de carboni, de manera que no cal aplicar altres mesures complicades per a la seva eliminació.

Els adhesius conductors d'alta resistència només contenen grafit com a component conductor. Bé, tothom, és clar, sap que és del grafit on es fabriquen diferents raspalls de contacte i col·lectors de corrent d'equips elèctrics (motors col·lectors de vehicles elèctrics i grues, contactes de reòstats de corrent, etc.), on són mòbils i en el mateix de vegades. es necessita una presa de corrent fiable...

Però si dèiem que el grafit és tan suau, com es fan els raspalls de conjunts de col·lectors que freguen constantment les plaques i els anells de contacte? Al cap i a la fi, molt sovint es poden trobar raspalls de grafit als electrodomèstics: en una batedora, màquina d'afaitar elèctrica, molinet de cafè, trepant elèctric, molinet, etc. Quin és el secret aquí? Per què els pinzells no es desgasten a l'instant com un llapis?

Però aquest és el punt raspalls per a enginyeria elèctrica No estan fets de grafit pur, sinó de grafit amb l'addició d'un aglutinant i fins i tot se sotmeten a un processament especial.La tecnologia per a la producció de pinzells és força complexa, inclou processos de premsat i cocció, la qual cosa fa que els pinzells siguin més duradors i resistents als vestir..

Així, a l'última etapa de producció, els raspalls d'electroempelt estan saturats de carboni en un forn a una temperatura de 2500 graus! Els raspalls metàl·lics de grafit contenen pols metàl·liques i sutge.

Hi ha raspalls electrogràfics durs, mitjans i suaus. Raspalls suaus:

• EG-4 i EG-71; EG -14 — mitjà, universal;

• EG-8 i EG-74 són durs, contenen pols abrasiu.

Els raspalls durs s'utilitzen en condicions d'elevades temperatures i de difícil commutació, de manera que l'abrasiu inclòs al raspall ofereix al raspall una funció de neteja addicional, quan el raspall no només transfereix corrent al col·lector, sinó que també el neteja immediatament dels dipòsits de carboni.

Continuació del tema:

Quina diferència hi ha entre el grafè i el grafit?