الجرافيت هو بلوروب الكربون من الكربون، سيميمتال، عنصر المعدنية الأصلية، وشكل من أشكال الفحم. الجرافيت هو الشكل الأكثر استقرارا من الكربون في ظل الظروف القياسية. لذلك، يتم استخدامه في الكيمياء الحرارية كدولة قياسية لتحديد حرارة تشكيل مركبات الكربون. بلوري شكل منشط الكربون، وتستخدم في المقام الأول كمادة الرسم، في شكل قلم رصاص. وهي مادة قابلة للتفتيت تتكون من حبيبات مسطحة وقشور، يتم نقلها إلى سطح الدعم (عادة الورق) كما يرسم الفنان وينقل لمعان دقيق إلى السكتات الدماغية.
الجرافيت الاصطناعية، التي تم إنتاجها تجاريا منذ عام 1897، يتم الحصول عليها من كاربوروندوم. تم حفر الجرافيت لأول مرة في بافاريا في أوائل القرن الثالث عشر، ولكن إمكاناتها كمتوسط للفنانين ظلت غير مستغلة حتى اكتشاف الجرافيت النقي في منتصف القرن السادس عشر في بورديل في كومبريا بإنكلترا. كان منجم بورديل يعمل بكامل طاقته في 1580، عندما أخذ الجرافيت الأصلي من المنجم، وشرع في صفائح ثم إلى قضبان مربعة نحيلة تشكل “الرصاص” ثم مغطاة في الخشب لتشكيل قلم رصاص. يبدو أن الجرافيت قد استخدم لأول مرة في السحب في القرن السادس عشر، مما يحل محل قلم الرصاص الذي قد يستمد منه مصطلح “الرصاص”.
الجرافيت أشكال مبهمة، بلون رمادي إلى أسود في سداسية، جدولي، متقشرة، أو ملتقطة الأشكال مع بريق معدني على السطوح الكريستال. أما المجاميع الضخمة أو الحبيبية فهي مملة.
من خلال كاربونيسينغ المواد الكربونية، يتم تشكيل كاربونيزابل كاربونز. المواد بدءا، على سبيل المثال، الليجنيت، والفحم الصلب والبترول والملعب، ولكن أيضا البلاستيك. في يتم إجراء الرسوم البيانية من خلال التدفئة تحت استبعاد الهواء إلى حوالي 3000 درجة مئوية، والتحول من الكربون غير المتبلور إلى الجرافيت الكريستالات.
الأنواع الرئيسية من الجرافيت الطبيعي، كل منها يحدث في أنواع مختلفة من رواسب خام هي:
رقائق البلورية الصغيرة من الجرافيت (أو تقشر الجرافيت) يحدث كجزيئات معزولة، مسطحة، لوحة تشبه لوحة مع حواف سداسية إذا دون انقطاع. عندما كسر حواف يمكن أن تكون غير منتظمة أو الزاوي.
غير متبلور الجرافيت: جيد جدا تقشر الجرافيت يسمى أحيانا غير متبلور.
يحدث الجرافيت المقطوع (أو الجرافيت الوريد) في الأوردة الشقية أو الكسور، ويظهر على أنه بلاتي ضخم بلاتي من الركام البلورية الليفية أو الحلقية، وربما هو حراري في الأصل.
عالية الجرافيت بيرولتيك يشير إلى الجرافيت مع انتشار الزاوي بين أوراق الجرافيت أقل من 1 درجة.
ويستخدم اسم “ألياف الجرافيت” أحيانا للإشارة إلى ألياف الكربون أو البوليمر المقوى بألياف الكربون.
استخدام الجرافيت في عصور ما قبل التاريخ يمكن أن ننظر إلى الوراء على تقليد طويل في أوروبا. تعرف الدلائل الأولى على الاستخدام من العصر الحجري الميسوليتي في شمال إيطاليا. وقد استخدمت قطع الجرافيت الخام كما الملونات وتعطى للموتى في القبور. للعصر الحجري الحديث هناك العديد من الوثائق من الطين الجرافيت والسيراميك غرافيتيزد في بوهيميا. في بافاريا، والثقافة ستروبينجر ملحوظ بشكل خاص في العصر البرونزي المبكر بسبب الاستخدام المكثف من الجرافيت.
في أواخر العصر الحديدي في أوروبا الوسطى (فترة لاتين)، غالبا ما يستخدم الجرافيت لجعل السفن، وخاصة الأواني، حريق. كانت هناك تجارة واسعة النطاق خلال هذا الوقت، والتي شملت انتشار كامل الثقافة لاتين. وكانت الودائع في باساو وكروماو ذات أهمية خاصة هنا. بعد انهيار الثقافة السلتيك في أوروبا الوسطى في سياق الغزو الروماني والتوسع الجرماني، يستغرق حوالي 800 سنة إلى العصور الوسطى في وقت مبكر، حتى في الشرق السلافي أوروبا الوسطى في الجرافيت على نطاق أوسع تم استخدامه مرة أخرى. ومما يثير الدهشة أن الجرافيت لم يلعب دورا كمواد للكتابة في آسيا (وخاصة الصين، التي كتبت بالفعل في سن مبكرة).
الخصائص:
بناء:
الجرافيت لديه الطبقات، بنية مستو. وتسمى الطبقات الفردية الجرافين. في كل طبقة، يتم ترتيب ذرات الكربون في شعرية العسل مع فصل 0.142 نانومتر، والمسافة بين الطائرات هو 0.335 نانومتر. الذرات في الطائرة مستعبدين تساهمية، مع ثلاثة فقط من أربعة مواقع الترابط المحتملة راض. الإلكترون الرابع هو حر في الهجرة في الطائرة، مما يجعل الجرافيت موصل كهربائيا. ومع ذلك، فإنه لا تجري في اتجاه في زوايا قائمة على الطائرة. الترابط بين الطبقات هو عن طريق السندات فان دير فالس الضعيفة، والذي يسمح طبقات من الجرافيت أن تكون منفصلة بسهولة، أو الانزلاق بعضها البعض.
الشكلين المعروفين من الجرافيت، ألفا (سداسية) وبيتا (رومبوهيدرال)، لها خصائص فيزيائية مشابهة جدا، إلا أن طبقات الجرافين كومة قليلا بشكل مختلف. قد يكون الجرافيت ألفا إما مسطح أو مشبك. ويمكن تحويل شكل ألفا إلى شكل بيتا من خلال المعالجة الميكانيكية، ويعود شكل بيتا إلى شكل ألفا عندما يسخن فوق 1300 درجة مئوية.
الخصائص الصوتية والحرارية من الجرافيت هي متباين الخواص إلى حد كبير، منذ فونونس تنتشر بسرعة على طول الطائرات محكم بإحكام، ولكن أبطأ للسفر من طائرة واحدة إلى أخرى. الجرافيت الاستقرار الحراري عالية والموصلية الكهربائية والحرارية تسهيل استخدامه على نطاق واسع كما الأقطاب والحراريات في تطبيقات معالجة المواد درجة حرارة عالية. ومع ذلك، في الأكسجين التي تحتوي على الغلاف الجوي الجرافيت يتأكسد بسهولة لتشكيل CO2 عند درجات حرارة 700 درجة مئوية وما فوق.
الجرافيت هو موصل كهربائي، وبالتالي، مفيدة في تطبيقات مثل أقطاب مصباح القوس. فإنه يمكن إجراء الكهرباء بسبب الإلكترون واسعة الانتشار داخل طبقات الكربون (ظاهرة تسمى العطرية). هذه الإلكترونات التكافؤ أحرار في التحرك، لذلك هي قادرة على إجراء الكهرباء. ومع ذلك، يتم إجراء الكهرباء في المقام الأول داخل الطائرة من الطبقات. خصائص موصل الجرافيت مسحوق تسمح استخدامه كمستشعر الضغط في ميكروفونات الكربون.
يتم تقدير الجرافيت ومسحوق الجرافيت في التطبيقات الصناعية لخصائص التشحيم الذاتي وجافة التشحيم. هناك اعتقاد شائع أن خصائص التشحيم الجرافيت هي فقط بسبب اقتران بين ارتجاعي فضفاضة بين الأوراق في الهيكل. ومع ذلك، فقد تبين أنه في بيئة فراغ (كما هو الحال في التكنولوجيات لاستخدامها في الفضاء)، الجرافيت يتحلل كما زيوت التشحيم، وذلك بسبب ظروف نقص الأكسجين. وأدت هذه الملاحظة إلى فرضية أن التشحيم يرجع إلى وجود سوائل بين الطبقات، مثل الهواء والماء، التي تمتزف طبيعيا عن البيئة. وقد دحضت هذه الفرضية دراسات تبين أن الهواء والماء لا يمتصان. وتشير الدراسات الحديثة إلى أن تأثير يسمى سوبيرلوبريسيتي يمكن أيضا حساب خصائص التشحيم الجرافيت ل. استخدام الجرافيت محدود بسبب ميله لتسهيل تأليب التآكل في بعض الفولاذ المقاوم للصدأ، وتعزيز التآكل الجلفاني بين المعادن المختلفة (بسبب التوصيل الكهربائي). بل هو أيضا تآكل للألومنيوم في وجود الرطوبة. ولهذا السبب، حظرت القوات الجوية الأمريكية استخدامه كمواد تشحيم في طائرات الألمنيوم، وأثبطت استخدامه في الأسلحة الآلية التي تحتوي على الألومنيوم. حتى علامات الجرافيت قلم الرصاص على أجزاء الألومنيوم قد يسهل التآكل. وهناك مواد تشحيم أخرى ذات درجة حرارة عالية، نيتريد البورون سداسي الشكل، لها نفس التركيب الجزيئي كما الجرافيت. ويسمى أحيانا الجرافيت الأبيض، وذلك بسبب خصائص مماثلة.
عندما يربط عدد كبير من العيوب البلورية هذه الطائرات معا، يفقد الجرافيت خصائص التشحيم ويصبح ما يعرف باسم الجرافيت الحراري. بل هو أيضا متباين إلى حد كبير، و دياماغنيتيك، وبالتالي فإنه سوف تطفو في منتصف الهواء فوق مغناطيس قوي. إذا كانت مصنوعة في سرير مميعة في 1000-1300 درجة مئوية ثم هو توربوستراتيك متناح، ويستخدم في أجهزة الاتصال بالدم مثل صمامات القلب الميكانيكية ويسمى الكربون الانحلال الحراري، وليس دياماغنيتيك. وكثيرا ما يتم الخلط بين الجرافيت التحلل الحراري، والكربون المتحلل للحرارة ولكن مواد مختلفة جدا.
لا تستخدم الجرافيت الطبيعية والبلورية في شكل نقي كمواد هيكلية، وذلك بسبب طائرتها القص، هشاشة وخصائص ميكانيكية غير متناسقة.
الوضعية:
وتستهلك الجرافيت الطبيعي في الغالب للحراريات والبطاريات وصناعة الصلب، الجرافيت الموسعة، بطانات الفرامل، والأكسدة مسبك ومواد التشحيم. الجرافين، الذي يحدث بشكل طبيعي في الجرافيت، له خصائص الفيزيائية الفريدة ومن بين أقوى المواد المعروفة. ومع ذلك، فإن عملية فصله عن الجرافيت تتطلب المزيد من التطور التكنولوجي.
الحراريات:
بدأ استخدام الجرافيت كمادة حرارية قبل 1900 مع بوتقة الجرافيت المستخدمة لعقد المعادن المنصهرة. وهذا هو الآن جزء صغير من الحراريات. في منتصف 1980s، أصبح من الطوب المغنيزيوم الكربوني المهم، وبعد ذلك قليلا شكل الألومينا الجرافيت. اعتبارا من عام 2017 ترتيب الأهمية هو: الأشكال الألومينا الجرافيت، الطوب الكربوني المغنيسيتي، متجانسة (غانينغ وصدمه يمزج)، ومن ثم البوتقات.
بدأت البوتقات باستخدام الجرافيت تقشر كبير جدا، والطوب المغنيسيوم الكربون التي تتطلب ليست كبيرة جدا الجرافيت تقشر؛ بالنسبة لهذه وغيرها هناك الآن أكثر مرونة بكثير في حجم تقشر المطلوبة، والجرافيت غير متبلور لم يعد يقتصر على المنخفضة نهاية الحراريات. وتستخدم الألومينا – الجرافيت كأدوات صب مستمرة، مثل الفوهات والأحواض، لنقل الصلب المنصهر من مغرفة إلى العفن، والمحولات الفولاذية الطوب المغنيسيوم الكربون والأفران القوس الكهربائي لتحمل درجات الحرارة القصوى. كتل الجرافيت تستخدم أيضا في أجزاء من بطانات الفرن العالي حيث الموصلية الحرارية العالية من الجرافيت أمر بالغ الأهمية. وغالبا ما تستخدم الملوثة عالية النقاء كبطانة الفرن المستمر بدلا من الطوب الكربوني المغنيسيتي.
وقد واجهت صناعة الحراريات الأمريكية والأوروبية أزمة في الفترة 2000-2003، مع وجود سوق غير مبال للصلب واستهلاك حراري منخفض للطن من الصلب وراء عمليات شراء الشركات والعديد من عمليات إغلاق المصنع. وكثير من عمليات إغلاق المصنع نتجت عن اقتناء حراريات هاربيسون ووكر من قبل ري أغ وبعض المصانع كانت مزادتها مزاد. وبما أن معظم القدرة المفقودة كانت بالنسبة لبنة الكربون المغنيسيتي، فإن استهلاك الجرافيت داخل منطقة الحراريات انتقل نحو أشكال الألومينا – الجرافيت وعلم الأحجار، وبعيدا عن الطوب. المصدر الرئيسي لبنة الكربون المغنيزيت هو الآن واردات من الصين. تقريبا كل من المذكورة أعلاه الحراريات تستخدم لصنع الصلب و حساب 75٪ من استهلاك الحرارية. والباقي يستخدم من قبل مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل الاسمنت.
ووفقا ل أوسغس، فإن استهلاك الجرافيت الطبيعي الأمريكي في الحراريات بلغ 12،500 طن في عام 2010.
البطاريات:
وقد زاد استخدام الجرافيت في البطاريات في السنوات ال 30 الماضية. وتستخدم الجرافيت الطبيعي والاصطناعي لبناء الأنود من جميع تقنيات البطاريات الرئيسية. بطارية ليثيوم أيون تستخدم ما يقرب من ضعف كمية الجرافيت من كربونات الليثيوم.
وقد أدى الطلب على البطاريات، وبالدرجة الأولى بطاريات النيكل-هيدريد وبطاريات الليثيوم أيون، إلى نمو الطلب على الجرافيت في أواخر الثمانينات وأوائل التسعينيات. وكان هذا النمو مدفوعا بالإلكترونيات المحمولة، مثل مشغلات الأقراص المدمجة المحمولة والأدوات الكهربائية. وقد زادت أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة والكمبيوتر اللوحي ومنتجات الهواتف الذكية من الطلب على البطاريات. ومن المتوقع بطاريات المركبات الكهربائية لزيادة الطلب الجرافيت. على سبيل المثال، تحتوي بطارية ليثيوم أيون في نيسان ليف الكهربائية بالكامل على ما يقرب من 40 كجم من الجرافيت.
صناعة الصلب:
الجرافيت الطبيعي في هذا الغرض استخدام معظمها يذهب إلى رفع الكربون في الصلب المنصهر، على الرغم من أنه يمكن استخدامها لتليين يموت تستخدم لقذف الصلب الساخن. إن توريد أشجار الكربون تنافسي للغاية، وبالتالي يخضع لتسعير الحلق من بدائل مثل مسحوق الجرافيت الصناعي، وفحم البترول، وغيرها من أشكال الكربون. ويضاف جهاز جمع الكربون لزيادة محتوى الكربون من الصلب إلى المستوى المحدد. وتشير التقديرات التي تستند إلى إحصاءات استهلاك الجرافيت في الولايات المتحدة الأمريكية إلى أن 10،500 طن استخدمت بهذه الطريقة في عام 2005.
بطانات الفرامل:
وتستخدم الجرافيت غير متبلور و غرامة تقشر الطبيعية في بطانات الفرامل أو أحذية الفرامل للمركبات أثقل (غير السيارات)، وأصبحت مهمة مع الحاجة إلى استبدال الأسبستوس. وقد كان هذا الاستخدام مهما لبعض الوقت، ولكن نوناسبستوس العضوية (ناو) التراكيب هي بداية للحد من حصة السوق الجرافيت. صناعة الفرامل بطانة هزة التدريجي مع بعض إغلاق المصنع لم يكن مفيدا، ولا سوق السيارات غير مبال. وفقا ل أوسغس، كان استهلاك الجرافيت الطبيعي الأمريكي في بطانات الفرامل 6،510 طن في عام 2005.
المسابك ومواد التشحيم:
مسبك يواجه غسل العفن هو الطلاء المياه القائمة على غير متبلور أو غرامة تقشر الجرافيت. رسم داخل قالب مع ذلك والسماح لها يجف يترك معطف الجرافيت غرامة من شأنها أن تخفف من فصل الكائن يلقي بعد تبريد المعدن الساخن. مواد التشحيم الجرافيت هي مواد تخصصية للاستخدام في درجات حرارة عالية جدا أو منخفضة جدا، كما تزوير زيوت التشحيم، وكيل مضاد للتآكل، زيوت التروس للآلات التعدين، وأقفال تزييت. وجود الجرافيت منخفض الحصى، أو حتى أفضل الجرافيت لا الحصى (فائقة النقاء عالية)، هو مرغوب فيه للغاية. ويمكن استخدامه كمسحوق جاف، في الماء أو النفط، أو الغرافيت الغرواني (تعليق دائم في السائل). وتشير التقديرات التي تستند إلى إحصاءات استهلاك الجرافيت في الولايات المتحدة الأمريكية إلى أن 200 2 طن استخدم بهذه الطريقة في عام 2005.
اقلام رصاص:
القدرة على ترك علامات على الورق وغيرها من الأشياء أعطى الجرافيت اسمها، في عام 1789 من قبل المعدنية المعدنية الألمانية أبراهام غوتلوب فيرنر. انها تنبع من غرافين، وهذا يعني لكتابة / رسم في اليونانية القديمة.
من القرن السادس عشر، تم صنع جميع أقلام الرصاص مع الرصاص من الجرافيت الطبيعي الإنجليزية، ولكن الرصاص قلم رصاص الحديثة هو الأكثر شيوعا مزيج من مسحوق الجرافيت والطين. اخترعه نيكولا جاك كونتي في عام 1795. وهو غير مرتبط كيميائيا بالرصاص المعدني، الذي كان لخاماته مظهر مماثل، وبالتالي استمرار الاسم. بلومباغو هو مصطلح آخر أقدم للجرافيت الطبيعي المستخدمة للرسم، وعادة ما تكون كتلة من المعدن دون غلاف الخشب. وعادة ما يقتصر مصطلح رسم الرسغ على أعمال القرن السابع عشر والرابع عشر، ومعظمها صور.
واليوم، لا تزال أقلام الرصاص سوقا صغيرة ولكنها مهمة للجرافيت الطبيعي. واستخدم حوالي 7٪ من 1.1 مليون طن في عام 2011 لصنع أقلام الرصاص. يتم استخدام الجرافيت غير متبلور ذات جودة منخفضة ومصدر أساسا من الصين.
الجرافيت الموسع:
يتم إجراء الجرافيت الموسع عن طريق غمر الجرافيت تقشر الطبيعية في حمام من حمض الكروميك، ثم تتركز حامض الكبريتيك، مما يجبر الطائرات شعرية الكريستال على حدة، وبالتالي توسيع الجرافيت. ويمكن استخدام الجرافيت الموسع لصنع رقائق الجرافيت أو استخدامها مباشرة كمركب “أعلى حارة” لعزل المعدن المنصهر في سبائك الصلب أو الحديد الأحمر الساخن وتقليل فقدان الحرارة، أو فيريستوبس تركيبها حول باب النار أو في الياقات الصفائح المعدنية (أثناء الحرائق، يوسع الجرافيت والحرف لمقاومة اختراق الحريق وانتشاره)، أو لجعل مادة الحشوة عالية الأداء للاستخدام عالي الحرارة. بعد أن يتم تصنيعها في رقائق الجرافيت، يتم تشكيله احباط وتجميعها في لوحات القطبين في خلايا الوقود. يتم إحباط رقائق في المصارف الحرارة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تبقي لهم باردة مع توفير الوزن، ويتم في صفح رقائق التي يمكن استخدامها في حزم صمام أو جعلها في حشيات. وأصبحت العبوات ذات الطراز القديم الآن عضوا قاصرا في هذا التجميع: الجرافيت ذو التقشر الناعم في الزيوت أو الشحوم للاستخدامات التي تتطلب مقاومة للحرارة. تقدير غان من استهلاك الجرافيت الطبيعي الأمريكي الحالي في هذا الاستخدام النهائي هو 7500 طن.
الجرافيت المقحم:
الجرافيت يشكل مركبات إقحام مع بعض المعادن والجزيئات الصغيرة. في هذه المركبات، جزيء المضيف أو ذرة يحصل “محصورة” بين طبقات الجرافيت، مما أدى إلى نوع من المركبات مع متغير القياس المتكافئ. ومن الأمثلة البارزة على مركب الإقحام الجرافيت البوتاسيوم، الذي يشار إليه بالصيغة KC8. مركبات الجرافيت إقحام هي موصلات فائقة. أعلى درجة حرارة انتقال (بحلول يونيو 2009) تك = 11.5 K يتحقق في CaC6، ويزيد كذلك تحت الضغط المطبق (15.1 K في 8 غبا).
الجرافيت الاصطناعية:
اختراع عملية لإنتاج الجرافيت الاصطناعية:
في عام 1893، اكتشف تشارلز شارع لو كاربون عملية لصنع الجرافيت الاصطناعي. تم اختراع عملية أخرى لصنع الجرافيت الاصطناعية عن طريق الخطأ من قبل إدوارد غودريتش أشيسون (1856-1931). في منتصف 1890s، اكتشفت أشيسون أن ارتفاع درجة الحرارة كاربوندوم تنتج الجرافيت النقي تقريبا. أثناء دراسة آثار ارتفاع درجة الحرارة على كاربوروندوم، وجد أن السيليكون يتبخير في حوالي 4،150 درجة مئوية (7،500 درجة فهرنهايت)، وترك الكربون وراء في غرافيتيك الكربون. وكان هذا الجرافيت اكتشافا رئيسيا آخر بالنسبة له، وأصبح قيمة للغاية ومفيدة كما زيوت التشحيم.
في عام 1896، حصل أكيسون على براءة اختراع لطريقة توليفه من الجرافيت، وفي عام 1897 بدأ الإنتاج التجاري. تأسست شركة أشيون غرافيت في عام 1899.
بحث علمي:
عالية الجرافيت بيرولتيك المنحى (هوبغ) هو أعلى– جودة شكل الاصطناعية من الجرافيت. يتم استخدامه في البحث العلمي، على وجه الخصوص، كمعيار طول لمعايرة الماسح الضوئي المجهر التحقيق المسح.
أقطاب:
تحمل أقطاب الجرافيت الكهرباء التي تذوب الحديد والصلب الخردة، وأحيانا الحديد المخفف المباشر (دري)، في أفران القوس الكهربائي، والتي هي الغالبية العظمى من أفران الصلب. وهي مصنوعة من فحم البترول بعد خلطها مع الملعب قطران الفحم. ثم يتم مقذوفتها وتشكيلها، وتخبز لتفحم الموثق (الملعب)، وأخيرا غرافيتيزد عن طريق تسخينها لدرجات حرارة تقترب من 3000 درجة مئوية، حيث ذرات الكربون ترتيب في الجرافيت. يمكن أن تختلف في حجم يصل إلى 11 أقدام طويلة و 30 بوصة في القطر. يتم زيادة نسبة الصلب العالمي باستخدام أفران القوس الكهربائي، وفرن القوس الكهربائي نفسه هو الحصول على أكثر كفاءة، مما يجعل المزيد من الصلب للطن من القطب. وتشير التقديرات التي تستند إلى بيانات أوسغس إلى أن استهلاك قطب الجرافيت كان 197،000 طن في عام 2005.
يستخدم صهر الألمنيوم كهربائيا أيضا أقطاب الكربون غرافيتيك. على نطاق أصغر من ذلك بكثير، وتستخدم أقطاب الجرافيت الاصطناعية في تصنيع التفريغ الكهربائي (إدم)، عادة لجعل قوالب حقن للبلاستيك.
مسحوق وخردة:
يتكون المسحوق عن طريق تسخين فحم الكوك البترولي فوق درجة حرارة الجرافيتي، وأحيانا مع تعديلات طفيفة. إن خردة الجرافيت تأتي من قطع من مادة القطب الغير صالحة للاستعمال (في مرحلة التصنيع أو بعد الاستخدام) وتحويل مخرطة، عادة بعد سحق وتحجيم. معظم مسحوق الجرافيت الاصطناعية يذهب إلى رفع الكربون في الصلب (التنافس مع الجرافيت الطبيعي)، مع بعض المستخدمة في بطاريات وبطانات الفرامل. وفقا ل أوسغس، الولايات المتحدة مسحوق الجرافيت الاصطناعية وإنتاج الخردة 95،000 طن في عام 2001 (أحدث البيانات).
نيوترون مشرف:
المادة الرئيسية: الجرافيت النووي
كما أن الدرجات الخاصة من الجرافيت الاصطناعي، مثل جيلسوكاربون، تجد أيضا استخدام مصفوفة ووسيط النيوترون في المفاعلات النووية. ويوصي أيضا المقطع العرضي النيوتروني المنخفض استخدامه في مفاعلات الاندماج المقترحة. يجب الحرص على أن الجرافيت من الدرجة المفاعل خالية من النيوترونات المواد امتصاص مثل البورون، وتستخدم على نطاق واسع كما القطب البذور في أنظمة ترسب الجرافيت التجارية – وهذا تسبب في فشل المفاعلات النووية القائمة على الجرافيت الحرب العالمية الألمان. وبما أنهم لم يتمكنوا من عزل الصعوبة التي أجبروا عليها على استخدام مديري المياه الثقيلة الأكثر تكلفة. وغالبا ما يشار إلى الجرافيت المستخدم في المفاعلات النووية باسم الجرافيت النووي.
استخدامات اخرى:
وتستخدم ألياف الجرافيت (الكربون) والألياف النانوية الكربونية أيضا في البلاستيك المقوى بألياف الكربون، وفي المركبات المقاومة للحرارة مثل الكربون المقوى (رسيك). وتشمل الهياكل التجارية المصنوعة من ألياف الكربون الجرافيت المركبة قضبان الصيد، مهاوي نادي الغولف، إطارات دراجة، لوحات جسم السيارة الرياضية، وجسم الطائرة من بوينغ 787 دريملاينر والعصي جديلة تجمع وتم استخدامها بنجاح في الخرسانة المسلحة، والخصائص الميكانيكية من ألياف الكربون تتأثر المركبات البلاستيكية المقواة بالجرافيت والحديد الزهر الرمادي بقوة بدور الجرافيت في هذه المواد. في هذا السياق، مصطلح “(100٪) الجرافيت” يستخدم في كثير من الأحيان فضفاضة للإشارة إلى خليط نقي من تعزيز الكربون والراتنج، في حين أن مصطلح “مركب” يستخدم للمواد المركبة مع المكونات الإضافية.
يتم طلاء مسحوق دخان الحديثة في الجرافيت لمنع تراكم تهمة ثابت.
وقد تم استخدام الجرافيت في ثلاثة مواد رادار ماصة على الأقل. كانت مختلطة مع المطاط في سومبف و شورنستينفيغر، والتي كانت تستخدم على U- قارب الغطس للحد من المقطع العرضي الرادار. كما كان يستخدم في البلاط في وقت مبكر F-117 نايثاوك (1983) ق.
الجرافيت التعدين وإعادة التدوير:
يتم استخراج الجرافيت من قبل كل من حفرة مفتوحة وأساليب تحت الأرض. الجرافيت عادة ما يحتاج إلى إثراء. ويمكن أن يتم ذلك عن طريق التقاط اليد من قطع الشوائب (الصخور) وفحص اليد المنتج أو عن طريق سحق الصخور وتطفو الجرافيت. الاستنتاج عن طريق التعويم واجه صعوبة أن الجرافيت لينة جدا و “علامات” (المعاطف) جزيئات من الشوائب. وهذا يجعل الجسيمات “ملحوظ” الشوائب تطفو مع الجرافيت، مما أسفر عن التركيز الناعم. هناك طريقتان للحصول على التركيز التجاري أو المنتج: تكرار ريجريندينغ وتطفو (تصل إلى سبع مرات) لتنقية التركيز، أو عن طريق رشح حمض (تذويب) الشوائب مع حمض الهيدروفلوريك (لسوائب السيليكات) أو حمض الهيدروكلوريك (ل شراب الكربونات).
في الطحن، يمكن أن تكون المنتجات الجرافيت و المرآزات القادمة قبل أن تصنف (الحجم أو فحص)، مع الكسور حجم تقشر الخشنة (أدناه 8 شبكة، 8-20 شبكة، 20-50 شبكة) الحفاظ بعناية، ومن ثم محتويات الكربون عازمون. يمكن تحضير بعض الخلطات القياسية من الكسور المختلفة، ولكل منها توزيع حجم رقعة معينة ومحتوى الكربون. ويمكن أيضا أن يمزج مخصص للعملاء الأفراد الذين يريدون توزيع حجم تقشر معين ومحتوى الكربون. إذا حجم تقشر غير مهم، والتركيز يمكن أن تكون الأرض بحرية أكبر. وتشمل المنتجات النهائية النموذجية مسحوق ناعم لاستخدامه كطين في الحفر والطلاء النفطي لقوالب مسبك، ومثبط الكربون في صناعة الصلب (ويمكن أيضا استخدام مسحوق الجرافيت الاصطناعية وفحم الكوك البودرة المسحوق كغاز الكربون). وتشمل الآثار البيئية الناجمة عن مطاحن الجرافيت تلوث الهواء، بما في ذلك تعرض الجسيمات الدقيقة للعمال، وكذلك تلوث التربة من انسكابات المسحوق مما يؤدي إلى تلوث المعادن الثقيلة للتربة.
الطريقة الأكثر شيوعا لإعادة التدوير الجرافيت يحدث عندما يتم تصنيعها أقطاب الجرافيت الاصطناعية إما وقطع وقطع أو يتم تجاهل مخرجات مخرطة، أو القطب (أو غيرها) تستخدم على طول الطريق وصولا الى حامل القطب. يحل القطب الجديد محل القطب القديم، ولكن لا تزال قطعة كبيرة من القطب القديم. يتم سحق هذا وحجمه، ويتم استخدام مسحوق الجرافيت الناتج في الغالب لرفع محتوى الكربون من الصلب المنصهر. في بعض الأحيان يتم أيضا إعادة تدوير الحراريات التي تحتوي على الجرافيت، ولكن في كثير من الأحيان ليس بسبب الجرافيت: أكبر العناصر حجم، مثل الطوب المغنيسيوم الكربون التي تحتوي على الجرافيت 15-25٪ فقط، وعادة ما تحتوي على الجرافيت القليل جدا. ومع ذلك، يتم استخدام بعض الطوب الكربوني المغنيسيتي المعاد تدويره كأساس للمواد الفرن إصلاح، وأيضا طحن الكربون المغنيسيتي سحق يستخدم في مكيفات الخبث. في حين أن البوتقات لديها محتوى الجرافيت عالية، وحجم البوتقات المستخدمة ومن ثم إعادة تدويرها هو صغير جدا.
يمكن تصنيع منتجات الجرافيت ذات الجودة العالية التي تشبه جرافيت تقشر طبيعي من كيش صناعة الصلب. كيش هو حجم كبير من النفايات المنصهرة تقريبا منزوع الدسم من تغذية الحديد المنصهر إلى فرن الأكسجين الأساسي، ويتكون من مزيج من الجرافيت (عجلت من الحديد فوق المشبعة)، والخبث الغنية الجير، وبعض الحديد. يتم إعادة تدوير الحديد في الموقع، وترك خليط من الجرافيت والخبث. أفضل عملية الانتعاش تستخدم التصنيف الهيدروليكي (الذي يستخدم تدفق المياه لفصل المعادن عن طريق الثقل النوعي: الجرافيت هو الضوء ويستقر تقريبا الماضي) للحصول على 70٪ الجرافيت الخام التركيز. ترشيح هذا التركيز مع حمض الهيدروكلوريك يعطي المنتج الجرافيت 95٪ مع حجم تقشر تتراوح بين 10 شبكة أسفل.