Mempopulerkan Sains - Grafit

Pada awal tahun 1930-an, tambang grafit Li Mao di Jixi, Provinsi Heilongjiang, dan tambang grafit batu Shanshui di Provinsi Shandong memulai produksi dan pemrosesan grafit. Pada saat itu, proses penerima manfaat masih sederhana, kondisi kerja pekerja buruk, dan produktivitas sangat rendah, dengan hasil tahunan hanya beberapa ribu ton. Setelah beberapa dekade pengembangan, produksi produk grafit dan karbon di Tiongkok telah meningkat pesat. Dari tahun 2004 hingga 2011, tingkat pertumbuhan tahunan gabungan produksi produk grafit dan karbon adalah 22,12%. Pada tahun 2011, produksi produk grafit dan karbon di Tiongkok adalah 2.556,17 juta ton, dengan peningkatan dari tahun ke tahun sebesar 21,98%.

Produk grafit dan karbon memiliki sifat yang sangat baik dan semakin banyak digunakan. Kapasitas produksi dan manfaat ekonominya menunjukkan tren pertumbuhan yang pesat. Pada tahun 2011, perkembangan industri produk grafit dan karbon Tiongkok berlangsung pesat. Perusahaan-perusahaan dalam industri ini memiliki kemampuan yang tinggi dalam mengelola dan mengendalikan biaya serta memiliki profitabilitas yang kuat. Menurut data Biro Statistik Nasional, pada tahun 2011, nilai output industri industri produk grafit dan karbon Tiongkok mencapai 167,564 miliar yuan; pendapatan penjualan sebesar 167,765 miliar yuan, meningkat 40,58%; total keuntungan adalah 10,959 miliar yuan, meningkat 50,87%. Dengan perluasan aplikasi yang terus-menerus, persaingan dalam industri produk grafit dan karbon Tiongkok juga menjadi semakin ketat.

Ada sejumlah besar perusahaan yang bergerak di bidang produk grafit dan karbon dalam skala produksi di Tiongkok, dan tingkat konsentrasinya relatif rendah. Pada akhir tahun 2011, terdapat 871 perusahaan dalam skala produksi di industri produk grafit dan karbon Tiongkok. Total pendapatan penjualan dari sepuluh perusahaan teratas hanya menyumbang 13,46% dari keseluruhan industri. Dilihat dari tren perkembangan dan lanskap persaingan pasar produk grafit dan karbon global, ke depan industri produk grafit dan karbon di Tiongkok secara bertahap akan dikonsentrasikan ke dalam kelompok besar, dan tingkat konsentrasi industri ini akan semakin meningkat.

Dengan pesatnya perkembangan industri seperti metalurgi, teknik kimia, permesinan, peralatan medis, energi nuklir, mobil, dirgantara, dll. di Tiongkok, permintaan produk grafit dan karbon di industri ini akan terus meningkat, dan industri produk grafit dan karbon Tiongkok akan mempertahankan tingkat pertumbuhan yang pesat. Dari tahun 2006 hingga 2011, tingkat pertumbuhan gabungan tahunan pendapatan penjualan di industri produk grafit dan karbon Tiongkok adalah 36,56%.

Berasal dari kata Yunani “graphein” yang berarti “digunakan untuk menulis”. Ia dinamakan oleh ahli kimia dan mineralogi Jerman AG Werner pada tahun 1789.

Karbon adalah unsur yang sangat umum yang ada dalam berbagai bentuk di atmosfer dan kerak bumi. Karbon dalam bentuk unsurnya telah dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia sejak lama. Serangkaian senyawa karbon - zat organik - merupakan dasar kehidupan. Karbon merupakan salah satu komponen pig iron, besi tempa dan baja. Karbon secara kimia dapat bergabung dengan dirinya sendiri untuk membentuk sejumlah besar senyawa, yang merupakan molekul penting dalam biologi dan perdagangan. Sebagian besar molekul dalam organisme hidup mengandung karbon.

Bentuk Keberadaan

Karbon ada dalam berbagai bentuk, termasuk unsur karbon kristal seperti intan dan grafit; karbon amorf seperti batubara; senyawa organik kompleks seperti hewan dan tumbuhan; dan karbonat seperti marmer. Sifat fisik dan kimia unsur karbon bergantung pada struktur kristalnya. Intan, yang sangat keras, dan grafit, yang lunak dan licin, memiliki struktur kristal yang berbeda sehingga penampilan, kepadatan, titik leleh, dll juga berbeda.

Karakteristik Properti

Pada suhu kamar, sifat kimia unsur karbon relatif stabil dan tidak larut dalam air, asam encer, basa encer, atau pelarut organik. Pada suhu tinggi, ia bereaksi dengan oksigen sehingga terbakar, menghasilkan karbon dioksida atau karbon monoksida. Hanya hidrogen yang dapat bereaksi langsung dengan unsur karbon dalam halogen. Dalam kondisi pemanasan, unsur karbon relatif mudah dioksidasi oleh asam; pada suhu tinggi, karbon juga dapat bereaksi dengan banyak logam membentuk logam karbida. Karbon dapat direduksi dan dapat digunakan untuk melebur logam pada suhu tinggi. Selain itu, grafit dapat dilarutkan dengan asam klorosulfonat, membentuk "larutan" asam klorosulfonat dari grafena lapisan tunggal.
Grafit adalah mineral kristal dari unsur karbon. Kerangka kristalnya adalah struktur berlapis heksagonal. Jarak antar lapisan adalah 340 pm, dan jarak antar atom karbon pada lapisan yang sama adalah 142 pm. . Ia termasuk dalam sistem kristal heksagonal dan memiliki pembelahan berlapis lengkap. Bidang pembelahan sebagian besar terdiri dari ikatan molekul dan memiliki daya tarik molekul yang relatif lemah, sehingga daya apung alaminya sangat baik.

Karena strukturnya yang unik, grafit memiliki sifat khusus berikut:

1) Tahan panas: Titik leleh grafit adalah 3850 ± 50 derajat, dan titik didihnya adalah 4250 derajat. Bahkan setelah dibakar oleh busur listrik bersuhu sangat tinggi, kehilangan beratnya sangat kecil, dan koefisien muai panasnya juga sangat rendah. Kekuatan grafit meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Pada suhu 2000 derajat, kekuatan grafit berlipat ganda.

2) Konduktivitas listrik dan termal: Konduktivitas listrik grafit 100 kali lebih tinggi dibandingkan mineral non-logam pada umumnya. Konduktivitas termalnya melebihi logam seperti baja, besi, dan timah. Konduktivitas termal menurun seiring dengan kenaikan suhu, dan bahkan pada suhu yang sangat tinggi, grafit menjadi isolator. Grafit dapat menghantarkan listrik karena setiap atom karbon pada grafit hanya membentuk 3 ikatan kovalen dengan atom karbon lainnya, dan setiap atom karbon masih mempertahankan satu elektron bebas untuk mentransfer muatan listrik.

3) Pelumasan: Sifat pelumasan grafit bergantung pada ukuran serpihan grafit. Semakin besar serpihannya, semakin rendah koefisien gesekannya dan semakin baik kinerja pelumasannya.

4) Stabilitas kimia: Grafit menunjukkan stabilitas kimia yang sangat baik pada suhu kamar dan dapat menahan korosi dari asam, basa, dan pelarut organik.

5) Plastisitas: Grafit memiliki ketangguhan yang baik dan dapat digiling menjadi lembaran yang sangat tipis.
6) Ketahanan guncangan termal: Bila digunakan pada suhu kamar, grafit dapat menahan perubahan suhu yang drastis tanpa mengalami kerusakan. Selama fluktuasi suhu, perubahan volume grafit minimal dan tidak ada retakan yang terbentuk.

Titik leleh grafit
Titik leleh intan adalah 3823K, sedangkan grafit adalah 3925K. Titik leleh grafit lebih tinggi dibandingkan berlian.
Membandingkan titik leleh grafit dan intan tidak bisa begitu saja dilihat dari aspek energi ikatannya. Jika jumlah ikatan yang putus selama peleburan diabaikan, data yang diperoleh tidak dapat diandalkan.

Bentuk alotropik
Grafit, intan, karbon 60, tabung nano karbon, graphene, dll. semuanya merupakan bentuk unsur dari unsur karbon. Semuanya merupakan isomer dari unsur yang sama.

Asal dan Distribusi
Pembentukan dan Keberadaan: Grafit terbentuk pada suhu tinggi. Jenis yang paling banyak tersebar adalah endapan metamorf grafit, yang terbentuk dari metamorfisme regional batuan sedimen yang kaya bahan organik atau bahan berkarbon.
Area Produksi Terkenal: Ticonderoga, New York, Madagaskar dan Ceylon.

Sifat teknologi grafit terutama bergantung pada bentuk kristalnya. Mineral grafit dengan bentuk kristal berbeda memiliki nilai dan aplikasi industri yang berbeda. Dalam industri, berdasarkan bentuk kristal yang berbeda, grafit diklasifikasikan menjadi tiga kategori.

grafit delanium

Secara umum, semua bahan grafit yang diperoleh melalui karbonisasi organik yang diikuti dengan-perlakuan suhu tinggi untuk grafitisasi dapat disebut sebagai grafit buatan, seperti serat karbon, karbon pirolitik, dan grafit berbusa, dll. Dalam pengertian yang lebih sempit, grafit buatan biasanya mengacu pada bahan padat berbentuk kotak yang dihasilkan dengan menggunakan bahan mentah karbon dengan pengotor rendah-sebagai bahan dasar, aspal batubara sebagai bahan pengikat, dan melalui proses seperti batching, pencampuran, pencetakan, karbonisasi, dan grafitisasi. Contohnya termasuk elektroda grafit dan grafit penekan isostatik.

Grafit buatan secara umum dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis metode pencetakan: pencetakan getaran, pencetakan ekstrusi, pencetakan kompresi, dan pencetakan pengepresan isostatik.

Grafit Serpihan Kristal

Kristal grafit berbentuk serpihan; mereka terbentuk melalui metamorfisme di bawah tekanan tinggi, dan ada serpihan besar dan serpihan kecil. Ciri-ciri bijih grafit jenis ini adalah kadarnya yang tidak tinggi, umumnya berkisar antara 2% hingga 3%, atau antara 10% hingga 25%. Ini adalah salah satu bijih terapung terbaik di alam, dan melalui beberapa penggilingan dan seleksi, konsentrat grafit bermutu tinggi dapat diperoleh. Daya apung, pelumasan, dan plastisitas jenis grafit ini lebih unggul dibandingkan jenis grafit lainnya; oleh karena itu, nilai industrinya adalah yang terbesar.
Grafit Gfanitik

Grafit kriptokristalin juga dikenal sebagai grafit mikrokristalin atau grafit tanah. Diameter kristal grafit jenis ini umumnya kurang dari 1 mikrometer, dan luas permukaan spesifik berkisar antara 1 hingga 5 m2/g. Ini adalah kumpulan grafit mikrokristalin dan hanya dapat dilihat dalam bentuk kristal di bawah mikroskop elektron. Ciri-ciri grafit jenis ini adalah permukaannya tanah, kurang berkilau, dan pelumasan sedikit lebih buruk dibandingkan grafit serpihan. Nilainya relatif tinggi. Umumnya 60-85%. Beberapa bisa mencapai lebih dari 90%. Ini sebagian besar digunakan dalam industri pengecoran.

Grafit banyak digunakan dalam industri dan digunakan di hampir setiap sektor. Jenis yang paling umum digunakan dalam industri adalah grafit buatan, disebut juga grafit khusus. Tergantung pada cara pembentukannya, dapat diklasifikasikan ke dalam jenis berikut.

1. Grafit tekanan isostatik. Inilah yang oleh banyak orang disebut sebagai "grafit-tiga tinggi", namun belum tentu tekanan isostatik hanya karena "tiga-tinggi".
2. Grafit yang dibentuk
3. Grafit ekstrusi, banyak digunakan sebagai bahan elektroda.
Diantaranya, menurut ukuran partikel grafit, juga dapat dibagi menjadi: grafit struktur rinci, grafit kasar-sedang (dengan ukuran partikel umum sekitar 0,8 mm), dan grafit elektroda (2-4 mm).

Dalam kristal grafit, atom karbon pada lapisan yang sama membentuk ikatan kovalen melalui hibridisasi sp2. Setiap atom karbon terhubung ke tiga atom lainnya melalui tiga ikatan kovalen. Enam atom karbon membentuk cincin heksagonal beraturan pada bidang yang sama, memanjang menjadi struktur berlapis. Panjang ikatan ikatan C-C semuanya 142 pm, yang persis berada dalam rentang panjang ikatan kristal atom. Oleh karena itu, untuk lapisan yang sama, itu adalah kristal atom. Pada bidang yang sama, setiap atom karbon masih memiliki satu orbital p tersisa, dan keduanya saling tumpang tindih. Elektronnya relatif bebas, setara dengan elektron bebas pada logam, sehingga grafit dapat menghantarkan panas dan listrik, yang merupakan ciri khas kristal logam. Oleh karena itu, ia juga termasuk dalam kategori kristal logam.

Lapisan-lapisan dalam kristal grafit dipisahkan sejauh 340 pm, yang merupakan jarak yang relatif jauh. Mereka disatukan oleh gaya van der Waals, yang berarti mereka termasuk dalam kristal molekuler. Namun karena kuatnya ikatan antar atom karbon pada lapisan bidang yang sama, maka sangat sulit untuk memutuskannya, sehingga titik leleh grafit juga sangat tinggi dan sifat kimianya stabil.
Mengingat cara ikatannya yang unik, ia tidak dapat diklasifikasikan begitu saja sebagai kristal atom atau kristal molekuler. Dalam istilah modern, ini dianggap sebagai kristal campuran.

Karakteristik kristal

Sistem kristal dan grup ruang: Sistem kristal heksagonal, P63/mc
Parameter sel: a0=0.246 nm, c0=0.670 nm
Struktur berlapis yang khas, atom karbon tersusun berlapis-lapis, setiap karbon terhubung ke karbon yang berdekatan pada jarak yang sama, karbon pada setiap lapisan tersusun dalam pola cincin heksagonal, cincin heksagonal karbon pada lapisan yang berdekatan dipindahkan dalam arah bidang paralel sebelum ditumpangkan untuk membentuk struktur berlapis. Berbagai jenis polimorf disebabkan oleh perbedaan orientasi dan jarak perpindahan. Jarak antar atom karbon pada lapisan atas dan bawah jauh lebih besar dibandingkan jarak antar karbon dalam lapisan yang sama (jarak C-C dalam lapisan=0.142 nm, jarak C-C antar lapisan=0.340 nm)
Bentuk: Kristal tunggal biasanya berbentuk-seperti lembaran atau-piringan, namun kristal lengkap jarang terlihat. Agregat biasanya berbentuk-seperti skala,-seperti bentuk, dan-seperti tanah.
Warna: Besi hitam

Goresan: Hitam cerah
Transparansi: Tidak-transparan
Kilau: Kilau semi-logam
Kekerasan: 1-2
Diaphaneity dan fraktur: Pembelahan paralel sangat lengkap
Berat jenis: 2.21 - 2.26 g/cm³
Luas permukaan spesifik: 5 - 10 m²/g
Sifat lainnya: Lembaran tipisnya fleksibel, terasa licin, mudah menodai tangan, dan memiliki daya hantar listrik yang baik
Ciri-ciri identifikasi: Warna besi hitam, kekerasan rendah, kelompok belahan dada sangat lengkap, rasa licin dan noda di tangan; jika partikel seng yang dibasahi dengan larutan tembaga sulfat ditempatkan pada grafit, bintik-bintik tembaga dapat mengendap, namun reaksi tersebut tidak terjadi pada grafit-seperti molibdenit.

Ketika orang memikirkan berlian, mereka langsung mengasosiasikannya dengan pemandangan yang mempesona dan cemerlang, yang bersinar terang saat bergerak. Namun karena harganya yang mahal, banyak orang enggan membelinya. Berlian alami disebut "berlian" hanya setelah dipoles dari berlian. Berlian alami sangat langka. Di dunia, hanya ada dua berlian yang beratnya lebih dari 1000 karat (1 gram=5 karat), dan hanya ada sedikit berlian yang beratnya lebih dari 400 karat. Berlian terbesar yang ditemukan di Tiongkok sejauh ini memiliki berat 158.786 karat dan diberi nama "Berlian Changlin". Seperti kata pepatah, “kelangkaan membuat sesuatu menjadi berharga”. Karena berlian alam yang bisa dijadikan “berlian” sangat langka, masyarakat ingin menggantinya dengan berlian “buatan”. Hal ini tentu saja mengarah pada gagasan tentang "kembaran" berlian - grafit.

Komposisi kimia intan dan grafit adalah karbon (C), dan keduanya disebut sebagai "bentuk alotropik" dari unsur yang sama. Dari istilah ini dapat dipahami bahwa mereka mempunyai “sifat” yang sama, namun “bentuk” atau “sifat” mereka berbeda dan cukup berbeda. Intan saat ini merupakan zat yang paling keras, sedangkan grafit adalah salah satu zat yang paling lunak.

Perbedaan kekerasan antara grafit dan intan sangat signifikan, namun masyarakat masih berharap untuk memperoleh intan melalui metode sintesis buatan karena grafit (karbon) tersedia melimpah di alam. Namun, mengubah karbon dalam grafit menjadi pola susunan karbon berlian bukanlah tugas yang mudah. Di bawah tekanan 5-60.000 atmosfer ((5-6) × 10³ MPa) dan suhu berkisar antara 1000 hingga 2000 derajat Celcius, dengan menggunakan katalis logam seperti besi, kobalt, dan nikel, grafit dapat diubah menjadi bubuk berlian.

Lebih dari selusin negara di dunia telah berhasil mensintesis berlian. Namun berlian jenis ini memiliki partikel yang sangat halus dan kegunaan utamanya adalah sebagai bahan penggilingan, digunakan untuk pemotongan dan pengeboran sumur geologi dan minyak bumi. Saat ini, dalam konsumsi berlian dunia, 80% berlian buatan sebagian besar digunakan dalam industri, dan produksinya jauh melebihi produksi berlian alam.

Partikel berlian yang pertama kali disintesis berwarna hitam, berukuran 0,5 mm, dan berat sekitar 0,1 karat (ukuran minimum untuk berlian berkualitas permata umumnya tidak kurang dari 0,1 karat). Negara-negara seperti Amerika Serikat dan Jepang telah memproduksi partikel berlian yang beratnya mencapai 6,1 karat. Kita dapat mengatakan bahwa berlian telah "terbang" dari grafit. Permata-berlian sintetis berkualitas juga akan tersedia di pasaran dalam waktu dekat.

Pemurnian grafit: Ada dua metode: pemurnian kimia dan pemurnian fisik.

1.Pemurnian kimia memanfaatkan sifat grafit yang tahan terhadap asam, basa, dan korosi. Ini melibatkan pengolahan konsentrat grafit dengan asam dan basa untuk melarutkan kotoran, yang kemudian dicuci untuk meningkatkan kualitas konsentrat. Pemurnian kimia dapat menghasilkan-grafit karbon tinggi dengan kadar 99%. Ada berbagai metode pemurnian kimia, di antaranya yang paling banyak digunakan adalah metode fusi-suhu tinggi dengan natrium hidroksida.

Prinsip dasarnya adalah dalam kondisi-suhu tinggi di atas 500 derajat , pengotor dalam grafit (terutama mineral silikat) bereaksi dengan soda kaustik, yaitu NaOH, untuk membentuk produk reaksi yang larut dalam air-. Dengan mencuci produk reaksi dengan air, beberapa kotoran dapat dihilangkan. Untuk pengotor lainnya, seperti oksida besi, setelah peleburan alkali, mereka dinetralkan dengan HCl untuk membentuk besi klorida yang larut dalam air-, yang dapat dihilangkan dengan pencucian air.

Pada aliran proses di atas, konsentrasi NaOH kurang lebih 50% dan dicampur dengan grafit dengan perbandingan 1:0,8. Artinya, untuk setiap 1 ton grafit-karbon tinggi yang dihasilkan, sekitar 0,4 ton NaOH dikonsumsi. Jumlah penambahan HCl kurang lebih 30% dari grafit. Bahan bakar yang digunakan adalah batu bara, kurang lebih 0,6 hingga 0,7 ton. Peralatan yang digunakan dalam metode fusi alkali terutama mencakup pengaduk tipe jangkar, tungku peleburan, pengaduk dayung spiral, tangki pencuci berbentuk V, dll. Tingkat pemulihannya adalah 85-90%, dan investasinya adalah 15-200.000 yuan. Meskipun proses ini relatif maju, namun juga memiliki beberapa kekurangan seperti konsumsi air yang tinggi, kehilangan grafit yang berlebihan, laju produksi yang rendah, konsumsi alkali yang tinggi, dan limbah cair yang dibuang mencemari lingkungan.

2.Pemurnian fisik, juga dikenal sebagai-pemurnian suhu tinggi, memanfaatkan ketahanan-suhu tinggi dari grafit. Ini menempatkan grafit dalam tungku listrik, mengisolasinya dari udara, dan memanaskannya hingga 2500 derajat untuk memungkinkan pengotor (yaitu residu) menguap, sehingga meningkatkan kualitas bijih yang dimurnikan. Melalui pemurnian-suhu tinggi, grafit-kemurnian tinggi dengan kadar 99,9% dapat diperoleh. 6
Penggunaan Penggunaan tradisional

1). Sebagai bahan tahan api: Grafit dan produknya memiliki sifat tahan suhu tinggi dan kekuatan tinggi. Dalam industri metalurgi, mereka terutama digunakan untuk pembuatan cawan lebur grafit. Dalam pembuatan baja, grafit umumnya digunakan sebagai bahan pelindung batangan baja dan sebagai lapisan dalam tungku metalurgi.

2). Sebagai bahan konduktif: Digunakan dalam industri kelistrikan untuk pembuatan elektroda, sikat, batang karbon, tabung karbon, kutub positif penyearah merkuri, gasket grafit, komponen telepon, dan pelapis untuk tabung gambar televisi, dll.

3) Sebagai-bahan pelumas yang tahan aus: Grafit umumnya digunakan sebagai pelumas dalam industri mekanik. Minyak pelumas sering kali tidak cocok untuk digunakan dalam kondisi-kecepatan,-suhu tinggi, dan tekanan-tinggi, sedangkan bahan tahan aus-grafit dapat beroperasi tanpa minyak pelumas pada suhu yang berkisar antara 200 hingga 2000 derajat dan pada kecepatan geser yang sangat tinggi. Banyak peralatan untuk mengangkut media korosif banyak menggunakan bahan grafit untuk membuat cangkir piston, cincin penyegel, dan bantalan. Saat beroperasi, tidak perlu menambahkan minyak pelumas. Emulsi grafit juga merupakan pelumas yang baik untuk banyak proses pemrosesan logam (penarikan kawat, penarikan pipa).

4) Grafit menunjukkan stabilitas kimia yang sangat baik. Grafit yang telah mengalami pengolahan khusus memiliki karakteristik seperti ketahanan terhadap korosi, konduktivitas termal yang baik, dan permeabilitas yang rendah. Ini banyak digunakan dalam pembuatan penukar panas, tangki reaksi, kondensor, menara pembakaran, menara penyerapan, pendingin, pemanas, filter, dan peralatan pompa. Ini diterapkan secara luas di berbagai sektor industri termasuk petrokimia, hidrometalurgi, produksi asam dan alkali, serat sintetis, pembuatan kertas, dll., sehingga menghemat sejumlah besar bahan logam. Varietas grafit non-berpori berbeda dalam ketahanan terhadap korosi karena resin berbeda yang dikandungnya. Misalnya, resin yang diresapi dengan resin fenolik tahan terhadap asam tetapi tidak terhadap alkali; yang diresapi dengan resin furfuril alkohol tahan terhadap asam dan alkali. Ketahanan panas berbagai jenis juga bervariasi: karbon dan grafit dapat menahan suhu 2000 hingga 3000 derajat Celcius di atmosfer tereduksi, dan mulai teroksidasi masing-masing pada 350 derajat Celcius dan 400 derajat Celcius di atmosfer pengoksidasi; ketahanan panas dari jenis grafit tidak berpori juga bergantung pada bahan impregnasinya, dan umumnya, jenis grafit yang diresapi dengan alkohol fenolik atau furfuril memiliki ketahanan panas di bawah 180 derajat Celcius.

5) . Sebagai pengecoran, pengecoran pasir, pengepresan cetakan, dan-bahan metalurgi bersuhu tinggi: Karena koefisien muai panas grafit yang rendah dan kemampuannya menahan perubahan pendinginan dan pemanasan yang cepat, grafit dapat digunakan sebagai cetakan untuk peralatan gelas. Setelah menggunakan grafit, logam hitam dapat menghasilkan komponen dengan dimensi yang presisi, permukaan halus, rendemen tinggi, dan dapat digunakan secara langsung atau dengan sedikit pengolahan, sehingga menghemat logam dalam jumlah besar. Dalam produksi proses metalurgi serbuk seperti paduan keras, bahan grafit biasanya digunakan untuk membuat cetakan dan perahu porselen untuk sintering. Cawan lebur pertumbuhan kristal silikon monokristalin, wadah pemurnian zona, perlengkapan pendukung, pemanas induksi, dll. semuanya terbuat dari grafit dengan kemurnian tinggi. Selain itu, grafit juga dapat digunakan sebagai pelat insulasi grafit dan alas untuk peleburan vakum, tabung tungku tahan suhu tinggi, batang, pelat, kisi-kisi, dan komponen lainnya pada suhu tinggi.

6) Untuk industri energi atom dan industri pertahanan: Grafit memiliki sifat moderator neutron yang sangat baik dan digunakan sebagai moderator neutron dalam reaktor atom. Reaktor uranium-grafit adalah salah satu jenis reaktor atom yang lebih umum digunakan. Bahan moderator untuk reaktor atom tenaga harus memiliki titik leleh, stabilitas, dan ketahanan korosi yang tinggi. Grafit sepenuhnya dapat memenuhi persyaratan ini. Kemurnian grafit yang digunakan dalam reaktor atom sangat tinggi, dengan kandungan pengotor tidak melebihi beberapa lusin PPM. Secara khusus, kandungan boron harus kurang dari 0,5 PPM. Dalam industri pertahanan, grafit juga digunakan untuk pembuatan nozel roket berbahan bakar padat, hidung rudal, bagian peralatan navigasi ruang angkasa, bahan insulasi panas, dan bahan proteksi radiasi.

7) Grafit juga dapat mencegah kerak boiler. Pengujian yang dilakukan oleh unit terkait menunjukkan bahwa penambahan bubuk grafit dalam jumlah tertentu (sekitar 4-5 gram per ton air) ke dalam air dapat mencegah kerak pada permukaan boiler. Selain itu, grafit dapat diaplikasikan pada cerobong logam, atap, jembatan, dan pipa untuk mencegah korosi dan karat.
8) Grafit dapat digunakan sebagai pensil, pigmen, dan bahan pemoles. Setelah melalui pengolahan khusus, grafit dapat dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai material khusus untuk berbagai sektor industri.

Pada tahun 1960an, tembaga banyak digunakan sebagai bahan elektroda, dengan tingkat penerapan sekitar 90%, sedangkan grafit hanya menyumbang sekitar 10%. Pada abad ke-21, semakin banyak pengguna mulai memilih grafit sebagai bahan elektroda. Di Eropa, lebih dari 90% bahan elektroda adalah grafit. Bahan elektroda yang dulunya dominan, tembaga, hampir kehilangan semua keunggulannya dibandingkan elektroda grafit. Apa yang menyebabkan perubahan dramatis ini? Tentu saja, ini adalah banyak keuntungan dari elektroda grafit.

1. Kecepatan pemrosesan lebih cepat: Secara umum, kecepatan pemrosesan mekanis grafit 2 hingga 5 kali lebih cepat dibandingkan tembaga; sedangkan kecepatan pemrosesan pemesinan pelepasan listrik 2 hingga 3 kali lebih cepat daripada tembaga. Bahannya kecil kemungkinannya untuk berubah bentuk: Keuntungannya terlihat jelas dalam pemrosesan elektroda tipis; titik lunak tembaga sekitar 1000 derajat, dan rentan terhadap deformasi akibat panas; suhu sublimasi grafit adalah 3650 derajat; dan koefisien muai panasnya hanya 1/30 dari tembaga.

2. Bobot lebih ringan: Kepadatan grafit hanya 1/5 dari tembaga. Ketika elektroda besar menjalani pemrosesan pelepasan, hal ini dapat secara efektif mengurangi beban pada peralatan mesin (EDM); ini lebih cocok untuk aplikasi pada cetakan besar.

3. Konsumsi daya yang lebih rendah; Karena minyak percikan juga mengandung atom karbon, selama proses pemesinan pelepasan, suhu tinggi menyebabkan atom karbon dalam minyak percikan terurai, dan kemudian membentuk lapisan pelindung pada permukaan elektroda grafit, mengkompensasi hilangnya elektroda grafit.

4. Tidak ada gerinda; Setelah elektroda tembaga diproses, elektroda tersebut masih perlu dipangkas secara manual untuk menghilangkan gerinda. Namun, elektroda grafit tidak memiliki gerinda, sehingga menghemat banyak biaya dan mempermudah pencapaian produksi otomatis.

5. Grafit lebih mudah digiling dan dipoles; karena ketahanan pemotongan grafit hanya 1/5 dari tembaga, maka lebih cocok untuk penggilingan dan pemolesan manual.

6. Biaya material lebih rendah dan harga lebih stabil. Karena kenaikan harga tembaga dalam beberapa tahun terakhir, harga grafit isotropik kini lebih rendah dibandingkan harga tembaga. Dalam volume yang sama, harga produk grafit universal Dongyang Carbonite 30% hingga 60% lebih rendah dibandingkan harga tembaga, dan harganya lebih stabil dengan fluktuasi harga-jangka pendek yang sangat kecil.

Keunggulan yang tak tertandingi inilah yang menyebabkan grafit secara bertahap menggantikan tembaga sebagai bahan pilihan untuk elektroda EDM.

Dengan terus berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, manusia telah menemukan banyak kegunaan baru untuk grafit.

Produk grafit fleksibel.

Grafit fleksibel, juga dikenal sebagai grafit diperluas, adalah produk grafit jenis baru yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Pada tahun 1971, Amerika Serikat berhasil mengembangkan bahan penyegel grafit fleksibel, yang memecahkan masalah kebocoran katup energi atom. Selanjutnya Jerman, Jepang, dan Perancis pun mulai meneliti dan memproduksinya. Produk ini tidak hanya memiliki ciri grafit alam tetapi juga memiliki kelenturan dan elastisitas yang istimewa. Oleh karena itu, ini adalah bahan penyegel yang ideal. Ini banyak digunakan di bidang industri seperti petrokimia dan energi atom. Permintaan pasar internasional terhadapnya terus meningkat dari tahun ke tahun.

Aplikasi industri ringan

Selain itu, grafit juga digunakan sebagai bahan pemoles dan-bahan anti karat dalam industri ringan untuk produksi kaca dan kertas. Ini adalah bahan mentah yang sangat diperlukan untuk pembuatan pensil, tinta, cat hitam, tinta, serta berlian dan berlian buatan. Ini adalah bahan yang sangat baik-hemat energi dan ramah lingkungan serta telah digunakan sebagai aki otomotif. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta industri modern, bidang penerapan grafit terus berkembang dan telah menjadi bahan baku penting untuk material komposit baru di bidang-teknologi tinggi, yang memainkan peran penting dalam perekonomian nasional.