عندما يواجه الناس الجرافيت لأول مرة ، من الشائع أن يتساءلوا: هل الجرافيت معدني؟ إن مظهره اللامع ، والتوصيل الكهربائي ، ونقطة الانصهار العالية يجعل الأمر يبدو وكأنه معدن للوهلة الأولى. ومع ذلك ، فإن الجرافيت هو غير معدن ، على الرغم من عرض العديد من الخصائص المشابهة للمعادن. في هذه المقالة ، سوف نستكشف خصائص الجرافيت ، ولماذا تخطئ في بعض الأحيان في المعدن ، وتطبيقاتها العملية العديدة في مختلف الصناعات.
الجرافيت هو شكل من أشكال الكربون يحدث بشكل طبيعي وواحد من أكثر أنواع الكربون ثباتًا. على عكس المعادن ، يتكون الهيكل الذري للجرافيت من طبقات من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية. هذه الطبقات مرتبطة بشكل ضعيف معًا ، مما يسمح لها بالانزلاق على بعضها البعض ، مما يمنح الجرافيت خصائصه الزلقة والتشحيم. هذا الهيكل الفريد يجعل الجرافيت مادة رائعة تتصرف مثل المعدن في بعض النواحي ولكنها كيميائية غير معدنية.
الجرافيت هو موصل جيد للكهرباء ، وهو خاصية مرتبطة عادة بالمعادن. وذلك لأن الجرافيت يحتوي على إلكترونات مجانية داخل طبقاته التي يمكن أن تتحرك بحرية عند تطبيق الجهد. هذه الإلكترونات المعقولة هي المسؤولة عن قدرة الجرافيت على سلوك الكهرباء ، وهي خاصية تميزها عن معظم غير المعادن الأخرى.
يعد الجرافيت أيضًا موصلًا ممتازًا للحرارة ، وهو سمة أخرى مرتبطة غالبًا بالمواد المعدنية. نظرًا لهيكله الفريد من نوعه ، يمكن للجرافيت نقل الحرارة بكفاءة ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية ، كما هو الحال في صناعات الفضاء والإلكترونيات.
على الرغم من الموصلية ، فإن الجرافيت هو واحد من أنعم المواد في العالم. إنه شعور زلق لللمس وغالبًا ما يتم استخدامه كمواد تشحيم في التطبيقات التي يكون فيها الحد من الاحتكاك أمرًا مهمًا. ويرجع ذلك إلى السندات الضعيفة بين الطبقات ، مما يسمح لها بالانزلاق على بعضهم البعض بسهولة.
الجرافيت لديه نقطة انصهار عالية بشكل لا يصدق ، حوالي 3600 درجة مئوية. هذه المقاومة الحرارية العالية تجعلها ذات قيمة للاستخدام في الأفران والبيئات الأخرى عالية الحرارة ، وهي خاصية أخرى شائعة في المعادن.
يتكون الجرافيت بالكامل من ذرات الكربون. في هيكلها ، تشكل ذرات الكربون روابط تساهمية قوية داخل كل طبقة ولكن يتم الاحتفاظ بها معًا بواسطة قوى فان دير فال بين الطبقات. هذا الهيكل نموذجي من غير المعادن. المعادن ، من ناحية أخرى ، لها نوع مختلف من الترابط ، وعادة ما تكون الترابط المعدني ، حيث تتم مشاركة الإلكترونات بحرية بين الذرات ، والمساهمة في موصلية المواد ، والليونة ، وقابلية التخليص.
في حين أن الجرافيت يشارك العديد من الخصائص مع المعادن ، فإنه يتكون في المقام الأول من الكربون ، وهو عنصر غير معدني. وضع الكربون على الجدول الدوري ، بين بورون والنيتروجين ، يضعه في الفئة غير المعدنية ، وليس فئة المعادن. لذلك ، فإن الجرافيت ليس معدنًا ولكنه مادة غير معدنية مع بعض الخصائص المعدنية.
يتوافق السلوك الكيميائي للجرافيت أيضًا مع غير المعادن. عند تعرضه للأكسجين ، يشكل الجرافيت أكاسيدًا حمضية ، وهي مميزة شائعة لغير المعادن. في المقابل ، تميل المعادن إلى تكوين أكاسيد أساسية عند أكسدة. هذا يعزز هوية الجرافيت باعتباره غير معتدل.
إن قدرة الجرافيت على سلوك الكهرباء تجعلها مادة أساسية في صناعة الإلكترونيات. يتم استخدامه في تصنيع الأقطاب الكهربائية ، وأنودات البطارية ، وفي إنتاج الاتصالات الكهربائية.
تجعل نقطة الانصهار العالية من الجرافيت والتوصيل الحراري أنها مثالية للاستخدام في البيئات القاسية ، كما هو الحال في إنتاج الصلب ، وتصنيع البطاريات ، والاستخدام في تطبيقات الفضاء.
غالبًا ما يتم استخدام الجرافيت كمواد تشحيم في الأنظمة الميكانيكية. تتيح طبيعتها الزلقة ، إلى جانب مقاومتها لدرجات الحرارة العالية ، تقليل الاحتكاك في مختلف الآلات ومنع التآكل والدموع على الأجزاء المتحركة.
نظرًا لمقاومته للإشعاع النيوتروني ، يتم استخدام الجرافيت في المفاعلات النووية لتخفيف معدل الانشطار النووي. قدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة والإشعاع تجعلها مادة لا تقدر بثمن في هذا القطاع.
غالبًا ما يقود بريق الجرافيت اللامع والمعدني الناس إلى تصنيفه عن طريق الخطأ على أنه معدن. ومع ذلك ، فإن هذا المظهر المعدني هو مجرد انعكاس لهيكله البلوري ، وليس نتيجة الترابط المعدني.
تزيد القدرة على إجراء الكهرباء وتسخين الخط بين الجرافيت والمعادن. على الرغم من أن المعادن هي عادةً المواد التي تنطلق لهذه الخصائص ، إلا أن الجرافيت يشاركها بسبب بنيتها الفريدة.
يستخدم الجرافيت أيضًا في الصناعات التي تتضمن عادةً المعادن ، مثل صناعة الصلب ، وتصنيع البطاريات ، وعمليات درجات الحرارة العالية. هذا الاستخدام يعزز الاعتقاد الخاطئ بأن الجرافيت هو معدن.
الجرافيت ليس معدنًا ، لكنه يعرض العديد من الخصائص المعدنية ، بما في ذلك الموصلية الكهربائية والحرارية ، ونقطة انصهار عالية ، وقدرات التشحيم. هذه الخصائص تجعل الجرافيت مادة متعددة الاستخدامات بشكل لا يصدق في مختلف الصناعات ، من الإلكترونيات إلى تطبيقات درجات الحرارة العالية. ومع ذلك ، في جوهره ، فإن الجرافيت هو غير معدن بسبب بنيته الذرية ، والسلوك الكيميائي ، والتكوين. خصائصه الفريدة تجعلها مادة أساسية في المشهد الصناعي الحديث ، على الرغم من أنها غير مصنفة على أنها معدن.
ج: يقوم الجرافيت بإجراء الكهرباء لأنه يحتوي على إلكترونات مقلوبة يمكن أن تتحرك بحرية بين طبقاته عند تطبيق الجهد.
ج: في حين أن الجرافيت يشارك بعض الخصائص مع المعادن ، مثل الموصلية ، فهو غير معادن لأنه يتكون من ذرات الكربون وليس له ارتباط معدني.
ج: يتم استخدام الجرافيت في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الإلكترونيات ، وإنتاج الصلب ، ومواد التشحيم ، والمفاعلات النووية ، وذلك بفضل خصائصه الفريدة مثل الموصلية الكهربائية ومقاومة درجات الحرارة العالية.
ج: يرجع المظهر اللامع للجرافيت إلى بنية البلورة ، حيث تشكل ذرات الكربون طبقات تعكس الضوء ، لكنها لا تشير إلى الترابط المعدني.
ج: نعم ، يتم استخدام الجرافيت عادة في بطاريات الليثيوم أيون كمواد من الأنود ، وذلك بفضل قدرته على سلوك الكهرباء وتحمل درجات الحرارة العالية.
86-795-4605907+ 
sales@nhdcarbon.com 
رقم 966 من Tiangong South Avenue ، Park الصناعي عالية التقنية ، مقاطعة Fengxin ، مدينة Yichun ، مقاطعة Jiangxi ، الصين.
