กราไฟท์มีประโยชน์อย่างไร?

กราไฟท์มีการใช้งานที่ขัดแย้งกันเกือบหลากหลาย allotrope ของคาร์บอนและแร่ธาตุที่อ่อนที่สุดชนิดหนึ่งของโลก การใช้งานมีตั้งแต่อุปกรณ์การเขียนไปจนถึงสารหล่อลื่น สามารถทำเป็นกราฟีนทรงกระบอกหนา 1 อะตอม ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงมากที่ใช้ในอุปกรณ์กีฬา กราไฟท์สามารถทำตัวเหมือนโลหะและนำไฟฟ้า แต่ยังเป็นอโลหะที่ทนต่ออุณหภูมิสูงได้

กราไฟต์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในลักษณะสะเก็ดและเส้นเลือดในหินแตกหรือเป็นก้อนอสัณฐาน โครงสร้างผลึกพื้นฐานของกราไฟต์คือแผ่นเรียบของอะตอมของคาร์บอนที่ถูกยึดติดอย่างแน่นหนาในเซลล์หกเหลี่ยม เรียกว่า graphenes แผ่นเหล่านี้ซ้อนกันเพื่อสร้างปริมาตร แต่พันธะแนวตั้งระหว่างแผ่นงานนั้นอ่อนแอมาก จุดอ่อนของพันธะแนวตั้งเหล่านี้ทำให้แผ่นสามารถผ่าและเลื่อนทับกันได้ อย่างไรก็ตาม หากแผ่นกราฟีนอยู่ในแนวเดียวกันและรีดในแนวนอน วัสดุที่ได้จะแข็งแรงกว่าเหล็กถึง 100 เท่า

แกนดินสอ "ตะกั่ว" ทำจากส่วนผสมของดินเหนียวและกราไฟท์ เกล็ดกราไฟท์ที่ผ่าออกอย่างหลวมๆ จะทำเครื่องหมายบนกระดาษ และดินเหนียวทำหน้าที่เป็นวัสดุยึดเกาะ ยิ่งแกนกราไฟต์สูงเท่าไหร่ ดินสอก็จะยิ่งนุ่มและมีรอยสีเข้มขึ้นเท่านั้น ไม่มีสารตะกั่วในสิ่งที่เรียกว่าดินสอตะกั่ว ชื่อนี้มีต้นกำเนิดในยุโรปเมื่อกราไฟต์ถูกเรียกว่า "พลัมบาโก" หรือ "ตะกั่วดำ" เนื่องจากมีลักษณะเป็นโลหะ การใช้กราไฟท์เป็นเครื่องหมายวันที่ตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 ในภาคเหนือของอังกฤษ ซึ่งตำนานท้องถิ่นระบุว่าคนเลี้ยงแกะใช้กราไฟท์ที่เพิ่งค้นพบใหม่เพื่อทำเครื่องหมายแกะ

กราไฟต์ทำปฏิกิริยากับไอน้ำในบรรยากาศเพื่อสะสมฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิวที่อยู่ติดกันและลดแรงเสียดทานระหว่างกัน มันสร้างระบบกันสะเทือนในน้ำมันและลดแรงเสียดทานระหว่างสองส่วนที่เคลื่อนไหว กราไฟต์ทำงานในลักษณะนี้ในฐานะน้ำมันหล่อลื่นที่มีอุณหภูมิ 787 องศาเซลเซียส (1,450 องศาฟาเรนไฮต์) และเป็นสารป้องกันการยึดเกาะที่สูงถึง 1,315 องศาเซลเซียส (2,399 องศาฟาเรนไฮต์) กราไฟท์เป็นวัสดุทนไฟทั่วไปเนื่องจากทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่เปลี่ยนแปลงทางเคมี ใช้ในกระบวนการผลิตตั้งแต่เหล็กและแก้วไปจนถึงการแปรรูปเหล็ก นอกจากนี้ยังใช้แทนใยหินในผ้าเบรกรถยนต์

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีลิเธียมแคโทดและแอโนดกราไฟท์ ในขณะที่ประจุแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออนที่มีประจุบวกในอิเล็กโทรไลต์ – สารละลายเกลือลิเธียม – จะสะสมอยู่รอบๆ แอโนดกราไฟต์ ลิเธียมแอโนดจะทำให้แบตเตอรี่มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ลิเธียมจะขยายตัวได้มากเมื่อชาร์จ เมื่อเวลาผ่านไป พื้นผิวของลิเธียมแคโทดจะแตก ทำให้ไอออนลิเธียมหลบหนี สิ่งเหล่านี้จะก่อให้เกิดการเจริญเติบโตที่เรียกว่าเดนไดรต์ในกระบวนการที่ทำให้แบตเตอรี่ลัดวงจร

แผ่นกราฟีนแผ่นเดียวที่รีดแล้วเบากว่า 10 เท่า และแข็งแรงกว่าเหล็กกล้า 100 เท่า แผ่นรีดดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่ากราฟีนและอนุพันธ์ของกราไฟท์นี้คือ this วัสดุที่ได้รับการระบุที่แข็งแกร่งที่สุดและถูกนำมาใช้เพื่อสร้างกีฬาที่มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง อุปกรณ์. การนำไฟฟ้าสูง การดูดกลืนแสงต่ำ และความทนทานต่อสารเคมีทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับอนาคต การใช้งาน รวมทั้งการปลูกถ่ายทางการแพทย์ เช่น หัวใจเทียม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้ และเครื่องบิน ชิ้นส่วน