Grafito y su aplicación en ingeniería eléctrica.

El nombre «grafito» proviene de la palabra griega «grapho» - escribir. Este mineral es una de las modificaciones del carbono con una estructura estratificada característica. Se han conservado evidencias históricas del uso del grafito en la antigüedad como colorante, se trata de una vasija de barro que data del siglo 40 aC, pintada con este mineral.

El nombre moderno de grafito fue obtenido en 1789 por el geólogo y maestro alemán Abraham Gottlob Werner, quien, entre otras cosas, estudió las capas de rocas sedimentarias y también desarrolló escalas para determinar los minerales por signos externos.

En la naturaleza, el grafito se forma a poca profundidad, debido al metamorfismo de rocas que contienen restos orgánicos. En cuanto a las propiedades físicas y químicas, el grafito es una sustancia refractaria cristalina, ligeramente grasosa al tacto, de color negro o gris, con un brillo metálico característico.

En comparación con el diamante, el grafito es muy blando debido a la estructura en capas de la red atómica.Los átomos de carbono se encuentran en el grafito capa por capa, y la distancia entre las capas es mayor que entre los átomos en una sola capa, y los electrones que conectan las capas entre sí forman una nube de electrones continua; por lo tanto, el grafito es un conductor de corriente. y tiene un característico brillo metálico.

Con una densidad de 2,08 a 2,23 g/cm3, su resistencia eléctrica a temperatura ambiente es 765 veces la del cobre.

A diferencia del diamante, el grafito conduce bien la electricidad y el calor. La suavidad del grafito (mezclado con caolín) se aplica en lápices. Si miras el grafito bajo un microscopio, es fácil ver las escamas, quedan en el papel, formando una marca cuando usamos un lápiz.

Las características físicas y químicas del grafito abrieron su amplio uso en diversas ingenierías eléctricas. Debido a su resistencia química a soluciones acuosas agresivas, propiedades ignífugas y alta conductividad eléctrica, los electrodos y elementos calefactores para diversos fines están hechos de grafito. Por ejemplo, en la obtención de metales activos por electrólisis, los electrodos están hechos de grafito.

Cuando se obtiene el aluminio, el propio grafito sale de la zona de reacción del electrolizador en la composición de dióxido de carbono, por lo que no es necesario aplicar otras medidas complicadas para su eliminación.

Los adhesivos conductores de alta resistencia contienen únicamente grafito como componente conductor. Bueno, todos, por supuesto, saben que es del grafito que se fabrican varios cepillos de contacto y colectores de corriente de equipos eléctricos (motores colectores de vehículos eléctricos y grúas, contactos de reóstatos de corriente, etc.), donde son móviles y en el mismo a veces se necesita una toma de corriente confiable...

Pero si dijimos que el grafito es tan blando, ¿cómo se hacen las escobillas de conjuntos colectores que rozan constantemente contra las placas y anillos de contacto? Después de todo, muy a menudo se pueden encontrar cepillos de grafito en electrodomésticos: en una batidora, afeitadora eléctrica, molinillo de café, taladro eléctrico, molinillo, etc. ¿Cuál es el secreto aquí? ¿Por qué los pinceles no se desgastan instantáneamente como un lápiz?

pero ese es el punto cepillos para electrotecnia No están hechos de grafito puro, sino de grafito con la adición de un aglutinante e incluso se someten a un procesamiento especial.La tecnología para la producción de cepillos es bastante compleja, incluye procesos de prensado y cocción, lo que hace que los cepillos sean más duraderos y resistentes a desgaste. .

Entonces, en la última etapa de producción, ¡los cepillos de electroinjerto se saturan con carbón en un horno a una temperatura de 2500 grados! Los cepillos de grafito metálico contienen polvos metálicos y hollín.

Existen cepillos electrográficos duros, medios y blandos. Cepillos suaves:

• EG-4 y EG-71; EG -14 — mediano, universal;

• EG-8 y EG-74 son duros, contienen polvo abrasivo.

Los cepillos duros se utilizan en condiciones de altas temperaturas y conmutación difícil, por lo que el abrasivo incluido en el cepillo le da al cepillo una función de limpieza adicional, cuando el cepillo no solo transfiere corriente al colector, sino que también lo limpia inmediatamente de depósitos de carbón.

Continuación del tema:

¿Cuál es la diferencia entre el grafeno y el grafito?