7 utilisations différentes du graphite

Le graphite a une grande variété d'utilisations presque contradictoires. Un allotrope de carbone et l'un des minéraux les plus doux au monde, ses utilisations vont des instruments d'écriture aux lubrifiants.

Il peut être transformé en un cylindre de graphène d'une épaisseur d'un atome, un matériau extrêmement résistant utilisé dans les équipements sportifs. Le graphite peut se comporter comme un métal et conduire l'électricité mais aussi comme un non-métal qui résiste aux hautes températures.

Le graphite se présente naturellement sous forme de flocons et de veines dans les fractures rocheuses ou sous forme de morceaux amorphes. La structure cristalline de base du graphite est une feuille plate d'atomes de carbone fortement liés dans des cellules hexagonales.

Appelées graphènes, ces feuilles s'empilent les unes sur les autres pour créer du volume, mais les liaisons verticales entre les feuilles sont très faibles. La faiblesse de ces liaisons verticales permet aux feuilles de se fendre et de glisser les unes sur les autres.

Cependant, si une feuille de graphène est alignée et enroulée horizontalement, le matériau résultant est 100 fois plus résistant que l'acier.

Utilisations du graphite

Le graphite est également utilisé dans les crayons, la fabrication de l'acier et l'électronique comme les smartphones. Son application la plus importante est peut-être la batterie lithium-ion, où le graphite se classe même au-dessus du lithium en tant qu'ingrédient clé. Il y a en fait 10 à 30 fois plus de graphite que de lithium dans une batterie lithium-ion.

Voici quelques utilisations du graphite :

• Matériel d'écriture
• Lubrifiants
• Peindre
• Réfractaire
• Réacteurs nucléaires
• Piles
• Feuilles de graphène

PLUS : Qu'est-ce que le graphite ?

1. Matériel d'écriture et d'artiste

Le mot graphite vient du grec qui se traduit par « écrire ». Ainsi, l'utilisation la plus courante du graphite est la fabrication de la mine des crayons.

Les noyaux de crayons "mines" sont constitués d'un mélange d'argile et de graphite, qui se présente sous une forme amorphe. Des flocons de graphite lâchement clivés marquent le papier et l'argile agit comme un liant. Plus la teneur en graphite du noyau est élevée, plus le crayon est doux et plus sa trace est foncée.

Il n'y a pas de plomb dans ce qu'on appelle les crayons à mine. Le nom est né en Europe lorsque le graphite était appelé « plumbago » ou « plomb noir » en raison de son aspect métallique.

L'utilisation du graphite comme marqueur date du XVIe siècle dans le nord de l'Angleterre, où la légende locale indique que les bergers utilisaient un gisement de graphite récemment découvert pour marquer les moutons.

2. Lubrifiants/Répulsifs

Le graphite est l'un des principaux ingrédients des lubrifiants comme la graisse, etc. Le graphite réagit avec la vapeur d'eau atmosphérique pour déposer un film mince sur toutes les surfaces adjacentes et réduit la friction entre elles. Il forme une suspension dans l'huile et réduit la friction entre deux pièces mobiles comme les freins et les embrayages de voiture.

Le graphite fonctionne ainsi comme lubrifiant jusqu'à une température de 787 degrés Celsius (1 450 degrés Fahrenheit) et comme matériau anti-grippage jusqu'à 1 315 degrés Celsius (2 399 degrés Fahrenheit).

Ce minéral puissant agit comme un bon répulsif; par conséquent, une pléthore d'entreprises de fabrication utilisent le graphite comme ingrédient dans des solutions répulsives. L'un des répulsifs les plus courants qui utilisent du graphite comprend des protecteurs métalliques.

3. Peindre

Si vous avez déjà rencontré des peintures qui garantissent la protection des murs, alors vous pourrez y trouver du graphite. Dans ce cas, la forme de poudre de graphite entre en vigueur. Les usines mélangent le graphite en poudre dans les peintures pour créer une protection authentique des murs.

4. Réfractaires

Le graphite est un matériau réfractaire courant car il résiste aux températures élevées et à la tolérance sans changer chimiquement. Il est utilisé dans des processus de fabrication allant de la fabrication de l'acier et du verre à la transformation du fer. C'est aussi un substitut de l'amiante dans les garnitures de freins automobiles.

5. Réacteurs nucléaires

La capacité du graphite à absorber les neutrons rapides est très élevée, donc la plupart du temps, ce minéral est très utilisé pour stabiliser ou neutraliser les réactions des neutrons.

6. Industrie électrique

Le graphite en flocons cristallin est utilisé dans la fabrication d'électrodes, de brosses et de plaques de carbone nécessaires aux piles sèches et à l'industrie électrique. Fait intéressant, le graphite naturel est également transformé en graphite synthétique. Ce type de graphite est utile dans les batteries lithium-ion.

Les batteries lithium-ion ont une cathode au lithium et une anode en graphite. Au fur et à mesure que la batterie se charge, des ions lithium chargés positivement dans l'électrolyte, une solution de sel de lithium, s'accumulent autour de l'anode en graphite.

Une anode au lithium ferait une batterie plus puissante, mais le lithium se dilate considérablement lorsqu'il est chargé. Au fil du temps, la surface de la cathode au lithium se fissure, provoquant la fuite des ions lithium. Celles-ci forment à leur tour des excroissances appelées dendrites dans un processus qui peut court-circuiter la batterie.

7. Feuilles de graphène

Les feuilles de graphène simples laminées sont 10 fois plus légères et 100 fois plus résistantes que l'acier. Une telle feuille laminée est également appelée graphène, et ce dérivé du graphite est le matériau identifié le plus solide au monde et a été utilisé pour fabriquer des équipements sportifs ultra-résistants et légers.

Sa conductivité électrique élevée, sa faible absorption de la lumière et sa résistance chimique en font un matériau idéal pour les applications futures, notamment dans les implants médicaux tels que les cœurs artificiels, les appareils électroniques flexibles et les pièces d'avion.

Application de graphite

Le graphite est utilisé dans les crayons et les lubrifiants. C'est un bon conducteur de chaleur et d'électricité. Sa conductivité élevée le rend utile dans les produits électroniques tels que les électrodes, les batteries et les panneaux solaires. Mais il a aussi une application industrielle du graphite comme ci-dessous :

1. dans l'industrie chimique

Dans le secteur chimique, le graphite est utilisé dans de nombreuses applications à haute température, comme dans la production de phosphore et de carbure de calcium dans les fours à arc. Le graphite est utilisé comme anode dans des procédés électrolytiques aqueux spécifiques tels que la production d'halogènes (chlore et fluor).

2. dans l'industrie Nucléaire

De grandes quantités d'électrographite de haute pureté sont utilisées pour produire des barres de modérateur et composants réflecteurs dans les réacteurs nucléaires. La pertinence des électrogrammes vient de la faible absorption des neutrons, de la conductivité thermique élevée et de la puissance élevée à haute température.

3. Applications électriques

Le graphite est principalement utilisé comme matériau électrique dans la fabrication de balais de charbon dans les moteurs électriques. Ici, la durée de vie et les performances du composant dépendent largement de la qualité et de la structure.

4. Applications mécaniques

Le graphite est largement utilisé comme matériau d'ingénierie dans une variété d'applications telles que les segments de piston, les paliers de butée, les paliers lisses et les aubes. Les joints à base de carbone sont utilisés dans les pompes à carburant et les arbres de plusieurs moteurs à réaction d'avions.

4.1. Anneaux d'étanchéité et anneaux de turbine :

Utilisé avec des bagues de guidage en graphite pour sceller les gaz sans huile à haute pression. En raison de l'autolubrification, de l'inertie chimique, du rapport résistance/poids élevé, de la stabilité thermique

4.2. Bagues collectrices et bagues coulissantes

Les appareils électromécaniques sont conçus pour transmettre le courant électrique d'un appareil fixe à un appareil rotatif. Ils améliorent les performances mécaniques et éliminent le besoin d'avoir des fils suspendus à des joints mobiles. Utilisation du graphite En raison de sa conductivité, ses propriétés autolubrifiantes lui permettent de résister à l'usure dans le temps.

4.3. Roulements &Douilles

Les roulements sont des composants qui supportent une charge lorsqu'ils sont en contact et se déplacent par rapport à une autre pièce. Un type de roulement, les bagues sont des tubes minces conçus pour réduire le frottement entre deux surfaces glissant l'une contre l'autre. Utilisation du graphite En raison de sa longue durée de vie autolubrifiante, prospère dans les environnements difficiles.

4.4. Aubes

Les pales sont fixées à une roue rotative qui pousse ou est poussée par le vent ou l'eau. Utilisation du graphite En raison de son Autolubrifiant, résistant aux hautes températures, chimiquement inerte.

4.5. Blocs de lubrification

Conçu pour lubrifier les équipements rotatifs tels que les rouleaux de tourillon, les bagues de roulement, les pneus et les joints d'insertion là où les lubrifiants humides ne peuvent pas être utilisés. Le poids du bloc le maintient en contact permanent avec la surface de roulement, déposant une fine pellicule de graphite. Utilisation du graphite En raison de son autolubrifiant, résistance à l'usure dans le temps

Articles connexes :

1. Qu'est-ce que le graphite ?
2. Quels sont les types de graphite ?
3. Quelle est la structure du graphite ?
4. Quelles sont les principales propriétés du graphite ?

FAQ.

Quelles sont les utilisations du graphite ?

Le graphite est utilisé dans les crayons et les lubrifiants. C'est un bon conducteur de chaleur et d'électricité. Sa conductivité élevée le rend utile dans les produits électroniques tels que les électrodes, les batteries et les panneaux solaires.

• Couleur : Fer noir à gris acier; bleu profond
• Autres caractéristiques : fortement anisotrope,
• Propriétés optiques : Uniaxial (−)
• Diaphanéité : Opaque, transparent uniquement en extra.

Quelles sont les cinq utilisations du graphite ?

Voici les utilisations du graphite :

• Utilisé pour fabriquer un crayon.
• Utilisé comme lubrifiant sec.
• Pour fabriquer des électrodes.
• Pour polir les articles en fer.
• En tant que modérateur dans le four nucléaire.

Qu'est-ce que le graphite et ses utilisations ?

Le graphite est utilisé dans les crayons, les lubrifiants, les creusets, les revêtements de fonderie, les polis, les lampes à arc, les batteries, les balais pour moteurs électriques et les cœurs de réacteurs nucléaires. Il est largement exploité en Chine, en Inde, au Brésil, en Corée du Nord et au Canada.

Quelles sont les utilisations quotidiennes du graphite ?

Utilisations du graphite dans la vie quotidienne

• Mine de crayon.
• Piles.
• Écrans tactiles.
• Fournitures artistiques.
• Écouteurs.
• Freins de voiture.
• Lubrifiants secs.
• Capteurs.

Quelles sont les utilisations du graphite et du diamant ?

Les atomes de graphite et de diamant sont fortement liés par des liaisons covalentes, formant des arrangements différents les uns avec les autres. Les diamants sont utilisés dans la fabrication de bijoux, la construction, les applications industrielles mineures et les chirurgies. Le graphite est utilisé dans la papeterie, les lubrifiants, les industries ou les réacteurs nucléaires.

Comment le graphite est-il utilisé dans le sport ?

Une telle feuille laminée est également appelée graphène, et ce dérivé du graphite est le matériau identifié le plus résistant au monde et a été utilisé pour fabriquer des équipements sportifs ultra-résistants et légers.

Pourquoi le graphite est-il utilisé pour les crayons ?

Les molécules de graphite sont des groupes plats d'atomes de carbone empilés en couches. Les couches glissent les unes contre les autres et permettent à la mine de glisser de la pointe du crayon et sur le papier. Lorsque vous effacez avec une gomme en caoutchouc, le graphite de la mine adhère mieux au caoutchouc qu'au papier.

Comment le graphite est-il utilisé par les humains ?

Le graphite est également utilisé dans les crayons, la fabrication de l'acier et l'électronique comme les smartphones. Son application la plus importante est peut-être la batterie lithium-ion, où le graphite se classe même au-dessus du lithium en tant qu'ingrédient clé. Il y a en fait 10 à 30 fois plus de graphite que de lithium dans une batterie lithium-ion.

À quoi sert le graphite dans les téléphones ?

Le graphite est utilisé pour les anodes des batteries lithium-ion en raison de sa conductivité électrique et thermique. La bastnaésite est une source d'éléments de terres rares utilisés pour produire des aimants dans les haut-parleurs, les microphones et les moteurs vibrants.

Comment le graphite est-il utilisé en électronique ?

La capacité unique du graphite à conduire l'électricité tout en dissipant ou en transférant la chaleur des composants critiques en fait un excellent matériau pour les applications électroniques, notamment les semi-conducteurs, les moteurs électriques et même la production de batteries modernes.

Pourquoi le graphite est-il utilisé dans les batteries ?

Le graphite est le matériau le plus couramment utilisé pour servir de matériau d'anode dans la fabrication de batteries lithium-ion en raison de son coût relativement faible et de sa densité d'énergie. Le graphite a d'excellentes propriétés conductrices et, pour la plupart, il est facilement disponible.

Le graphite est-il utilisé comme lubrifiant ?

Le graphite est utilisé depuis de nombreuses années comme lubrifiant. On pense que le mécanisme de lubrification du graphite est de nature mécanique et résulte du glissement d'une particule de graphite sur une autre particule de graphite. Le graphite peut être utilisé comme lubrifiant sec ou peut être dispersé dans de l'huile lubrifiante.

Pourquoi le graphite est un bon conducteur d'électricité ?

Dans une molécule de graphite, un électron de valence de chaque atome de carbone reste libre. En raison des électrons libres dans sa structure, le graphite peut produire de l'électricité. Par conséquent, le graphite est considéré comme un bon conducteur d'électricité.

Quelles sont les utilisations du carbone ?

Le carbone (sous forme de charbon, qui est principalement du carbone) est utilisé comme combustible. Le graphite est utilisé pour les pointes de crayon, les creusets à haute température, les piles sèches, les électrodes et comme lubrifiant. Les diamants sont utilisés dans les bijoux car ils sont si durs dans l'industrie pour la coupe, le perçage, le meulage et le polissage.

Où le graphite est-il utilisé pour réduire la friction ?

Les atomes de carbone sont fortement liés entre eux en feuillets. Parce que les liaisons entre les feuilles sont faibles, le graphite présente une résistance au cisaillement inférieure sous la force de frottement. Ainsi, il peut être utilisé comme lubrifiant solide et est devenu l'un des matériaux de lubrification solides traditionnels et primaires.

Combien de graphite est utilisé dans un crayon ?

Les principaux composants entrant dans la fabrication des crayons en poudre de graphite purifié et le liant argileux kaolin restent les mêmes; la dureté du noyau en graphite dépend du rapport entre le graphite et le kaolin, les noyaux plus tendres contenant plus de graphite. Le crayon le plus dur contient environ 20% de graphite, le plus doux jusqu'à 90%.

Quel type de graphite est utilisé dans les crayons ?

Les crayons ont des noyaux fabriqués à partir de graphite en poudre (pas de plomb) cuit avec de l'argile, dont la dureté varie. Le type de graphite utilisé dans les crayons est relativement doux et malléable, un peu comme le plomb, et a été considéré à tort comme une forme de plomb lorsqu'il a été découvert pour la première fois.

Le graphite est-il une roche ou un minéral ?

Le graphite pur est une forme minérale de l'élément carbone (élément #6, symbole C). Il se forme sous forme de veines et de disséminations dans les roches métamorphiques à la suite du métamorphisme de la matière organique incluse dans les dépôts calcaires.

Pourquoi le graphite est-il utilisé comme lubrifiant sec ?

Les atomes de carbone sont fortement liés entre eux en feuillets. Parce que les liaisons entre les feuilles sont faibles, le graphite présente une résistance au cisaillement inférieure sous la force de frottement. Ainsi, il peut être utilisé comme lubrifiant solide et est devenu l'un des matériaux de lubrification solides traditionnels et primaires.

Le graphite est-il utilisé dans les batteries ?

Un composant clé des batteries lithium-ion est le graphite, le matériau principal utilisé pour l'une des deux électrodes appelées anode. Lorsqu'une batterie est chargée, les ions lithium circulent de la cathode vers l'anode à travers un tampon électrolytique séparant ces deux électrodes.

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