Graphit ist ein weiches, gleitfähiges, grauschwarzes Material mit metallischem Glanz, das für seine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit bekannt ist. Es ist sehr hitze- und chemikalienbeständig und eignet sich daher für verschiedene Hochtemperaturanwendungen. Die Struktur von Graphit besteht aus Graphenschichten, die durch Wärmebehandlung bei bis zu 3000 °C verbessert werden können, wodurch sich seine Eigenschaften wie Festigkeit, Reinheit und Leitfähigkeit verbessern.
Physikalische Eigenschaften:
- Leitfähigkeit: Aufgrund seiner Schichtstruktur, in der sich die Elektronen leicht zwischen den Schichten bewegen können, ist Graphit ein guter Leiter für Elektrizität und Wärme.
- Thermische Beständigkeit: Es ist sehr temperaturbeständig und behält seine Struktur selbst bei Temperaturen von bis zu 5000°F bei, was es ideal für Hochtemperaturanwendungen wie Öfen macht.
- Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks: Graphit weist eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf, d. h. es kann schnelle Temperaturschwankungen aushalten, ohne zu brechen oder sich zu zersetzen.
- Zerspanbarkeit: Es lässt sich leicht in präzise Formen bringen, was für Anwendungen, die spezifische Geometrien erfordern, entscheidend ist.
- Erscheinungsbild: Graphit ist undurchsichtig, hat einen metallischen Glanz und eine grauschwarze Farbe.
Chemische Eigenschaften:
- Inertheit: Graphit ist chemisch inert, d. h. er reagiert nicht leicht mit anderen Stoffen und eignet sich daher für den Einsatz in der chemischen und petrochemischen Industrie.
- Oxidationsbeständigkeit: Es widersteht der Oxidation, d. h. der Reaktion mit Sauerstoff, die zu einer Zersetzung führen kann, was besonders in Umgebungen mit hohen Temperaturen wichtig ist.
- Korrosionsbeständigkeit: Graphit verfügt über gute Korrosionsschutzeigenschaften, die es vor einer Zersetzung in korrosiven Umgebungen schützen.
Verbesserung durch Wärmebehandlung:
Die Wärmebehandlung von Graphit bei bis zu 3000 °C im Vakuum oder unter Schutzgas verbessert seine Eigenschaften, indem sie die Ausrichtung und Größe der Graphenschichten verbessert. Dieser als Graphitisierung bezeichnete Prozess wandelt die Kohlenstoffstruktur von einem ungeordneten Zustand in eine geordnetere, kristalline Form des Graphits um und erhöht seine Festigkeit, Reinheit und Leitfähigkeit.Anwendungen:
- Die einzigartigen Eigenschaften von Graphit machen ihn in verschiedenen Branchen unverzichtbar:
- Halbleiterindustrie: Wird wegen seiner hohen Reinheit und Leitfähigkeit verwendet.
- Glas- und Feuerfestindustrie: Wird wegen seiner hohen thermischen Beständigkeit und Stabilität verwendet.
- Elektrische Funkenerosion (EDM): Aufgrund seiner Bearbeitbarkeit und elektrischen Leitfähigkeit.
- Hochtemperatur-Öfen: Aufgrund seiner Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, ohne sich zu verschlechtern.
- Fotovoltaik-Industrie: Wird wegen seiner thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Solarzellen verwendet.
Chemische und petrochemische Industrie
: Aufgrund seiner chemischen Inertheit und Korrosionsbeständigkeit.
