7 usos diferentes del grafito
El grafito tiene una amplia variedad de usos casi contradictorios. Un alótropo de carbono y uno de los minerales más blandos del mundo, sus usos van desde instrumentos de escritura hasta lubricantes.
Se puede convertir en un cilindro de grafeno de un átomo de espesor que es un material súper resistente que se usa en equipos deportivos. El grafito puede comportarse como un metal y conducir la electricidad, pero también como un no metal que resiste altas temperaturas.
El grafito se presenta naturalmente como escamas y vetas dentro de las fracturas de rocas o como grumos amorfos. La estructura cristalina básica del grafito es una lámina plana de átomos de carbono fuertemente unidos en celdas hexagonales.
Llamadas grafenos, estas láminas se apilan unas sobre otras para crear volumen, pero los enlaces verticales entre las láminas son muy débiles. La debilidad de estas uniones verticales permite que las láminas se rompan y se deslicen unas sobre otras.
Sin embargo, si una lámina de grafeno se alinea y se enrolla horizontalmente, el material resultante es 100 veces más resistente que el acero.
Usos del grafito
El grafito también se usa en lápices, fabricación de acero y productos electrónicos como teléfonos inteligentes. Quizás su aplicación más importante sea la batería de iones de litio, en la que el grafito supera incluso al litio como ingrediente clave. En realidad, hay de 10 a 30 veces más grafito que litio en una batería de iones de litio.
Estos son algunos usos del grafito:
- Materiales de escritura
- Lubricantes
- Pintar
- Refractario
- Reactores nucleares
- Baterías
- Hojas de grafeno
MÁS: ¿Qué es el grafito?
1. Materiales de escritura y artistas
La palabra grafito proviene del idioma griego que se traduce como "escribir". Entonces, el uso más común del grafito es para hacer la mina de los lápices.
Los núcleos de lápiz de “plomo” están hechos de una mezcla de arcilla y grafito, que se encuentra en forma amorfa. Las escamas de grafito sueltas marcan el papel y la arcilla actúa como material aglutinante. Cuanto mayor sea el contenido de grafito del núcleo, más suave será el lápiz y más oscuro su trazo.
No hay plomo en lo que se conoce como lápices de plomo. El nombre se originó en Europa cuando el grafito se llamaba “plumbago” o “plomo negro” debido a su apariencia metálica.
El uso del grafito como marcador data del siglo XVI en el norte de Inglaterra, donde la leyenda local dice que los pastores usaban un depósito de grafito recién descubierto para marcar las ovejas.
2. Lubricantes/Repelentes
El grafito es uno de los principales ingredientes de los lubricantes como grasa, etc. El grafito reacciona con el vapor de agua atmosférico para depositar una película delgada sobre las superficies adyacentes y reduce la fricción entre ellas. Forma una suspensión en aceite y reduce la fricción entre dos piezas móviles, como los frenos y los embragues de un automóvil.
El grafito funciona de esta manera como lubricante hasta una temperatura de 787 grados Celsius (1450 grados Fahrenheit) y como material antiadherente hasta 1315 grados Celsius (2399 grados Fahrenheit).
Este poderoso mineral actúa como un buen repelente; por lo tanto, una gran cantidad de empresas de fabricación utilizan grafito como ingrediente en soluciones repelentes. Uno de los repelentes más comunes que utilizan grafito incluye protectores metálicos.
3. Pintar
Si alguna vez te has encontrado con pinturas que garantizan la protección de las paredes, entonces podrías encontrar grafito en ellas. En este caso, se utiliza la forma de polvo de grafito. Las fábricas mezclan el grafito en polvo en pinturas para crear una auténtica protección para las paredes.
4. Refractarios
El grafito es un material refractario común porque soporta altas temperaturas y tolerancia sin cambiar químicamente. Se utiliza en procesos de fabricación que van desde la fabricación de acero y vidrio hasta el procesamiento del hierro. También es un sustituto del asbesto en las pastillas de freno de los automóviles.
5. Reactores nucleares
La capacidad del grafito para absorber neutrones de rápido movimiento es muy alta, por lo que la mayoría de las veces, este mineral se usa mucho para estabilizar o neutralizar las reacciones de los neutrones.
6. Industria Eléctrica
El grafito en escamas cristalinas se utiliza en la fabricación de electrodos, cepillos y placas de carbono necesarios en las baterías de celda seca y en la industria eléctrica. Curiosamente, el grafito natural también se procesa en grafito sintético. Este tipo de grafito es útil en baterías de iones de litio.
Las baterías de iones de litio tienen un cátodo de litio y un ánodo de grafito. A medida que la batería se carga, los iones de litio cargados positivamente en el electrolito, una solución de sal de litio, se acumulan alrededor del ánodo de grafito.
Un ánodo de litio sería una batería más potente, pero el litio se expande considerablemente cuando se carga. Con el tiempo, la superficie del cátodo de litio se agrieta y los iones de litio se escapan. Estos, a su vez, forman crecimientos llamados dendritas en un proceso que puede provocar un cortocircuito en la batería.
7. Hojas de grafeno
Las láminas de grafeno individuales laminadas son 10 veces más livianas y 100 veces más fuertes que el acero. Dicha hoja enrollada también se conoce como grafeno, y este derivado del grafito es el material identificado más fuerte del mundo y se ha utilizado para fabricar equipos deportivos livianos y súper resistentes.
Su alta conductividad eléctrica, baja absorción de luz y resistencia química lo convierten en un material ideal para aplicaciones futuras, incluso en implantes médicos como corazones artificiales, dispositivos electrónicos flexibles y piezas de aviones.
Aplicacion de Grafito
El grafito se usa en lápices y lubricantes. Es un buen conductor del calor y la electricidad. Su alta conductividad lo hace útil en productos electrónicos como electrodos, baterías y paneles solares. Pero también tiene una aplicación industrial de grafito como se muestra a continuación:
1. en la industria química
En el sector químico, el grafito se emplea en muchas aplicaciones de alta temperatura, como en la producción de fósforo y carburo de calcio en hornos de arco. El grafito se utiliza como ánodo en procesos electrolíticos acuosos específicos, como la producción de halógenos (cloro y flúor).
2. en la industria nuclear
Se utilizan grandes cantidades de electrografito de alta pureza para producir varillas moderadoras. y componentes reflectores en reactores nucleares. La idoneidad de los electrogramas proviene de la baja absorción de neutrones, la alta conductividad térmica y la alta potencia a altas temperaturas.
3. Aplicaciones eléctricas
El grafito se utiliza principalmente como material eléctrico en la fabricación de escobillas de carbón en motores eléctricos. Aquí, la vida útil y el rendimiento del componente dependen en gran medida del grado y la estructura.
4. Aplicaciones mecánicas
El grafito se usa ampliamente como material de ingeniería en una variedad de aplicaciones, como anillos de pistón, cojinetes de empuje, cojinetes lisos y paletas. Los sellos a base de carbono se utilizan en las bombas de combustible y los ejes de varios motores a reacción de aeronaves.
4.1. Anillos de sello y anillos de turbina :
Se utiliza junto con anillos guía de grafito para sellar gases libres de aceite a alta presión. Debido a autolubricante, químicamente inerte, alta relación resistencia-peso, estabilidad térmica
4.2. Anillos colectores y anillos deslizantes
Los dispositivos electromecánicos están diseñados para transmitir corriente eléctrica desde un dispositivo estacionario a uno giratorio. Mejoran el rendimiento mecánico y eliminan la necesidad de tener cables colgando de las juntas móviles. Uso de grafito Por su conductividad, propiedades autolubricantes que le permiten resistir el desgaste con el paso del tiempo.
4.3. Cojinetes &Bujes
Los rodamientos son componentes que soportan una carga mientras están en contacto y se mueven en relación con otra parte. Un tipo de cojinete, los casquillos son tubos delgados diseñados para reducir la fricción entre dos superficies que se deslizan una contra la otra. Uso de grafito Debido a su autolubricación, larga vida útil, prospera en entornos hostiles.
4.4. Paletas
Las palas están unidas a una rueda giratoria que empuja o es empujada por el viento o el agua. Uso de grafito Por su autolubricación, resistente a altas temperaturas, químicamente inerte.
4.5. Bloques de lubricación
Diseñado para lubricar equipos rotativos como muñones, anillos de rodadura, llantas y sellos de inserción donde no se pueden usar lubricantes húmedos. El peso del bloque lo mantiene en constante contacto con la superficie de rodadura, depositando una fina película de grafito. Uso de grafito Por su autolubricación, resistencia al desgaste con el paso del tiempo
Artículos relacionados:
- ¿Qué es el grafito?
- ¿Cuáles son los tipos de grafito?
- ¿Cuál es la estructura del grafito?
- ¿Cuáles son las principales propiedades del Grafito?
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los usos del grafito?
El grafito se usa en lápices y lubricantes. Es un buen conductor del calor y la electricidad. Su alta conductividad lo hace útil en productos electrónicos como electrodos, baterías y paneles solares.
- Color: Hierro-negro a acero-gris; azul profundo
- Otras características: fuertemente anisotrópico,
- Propiedades ópticas: Uniaxial (−)
- Diafaneidad: Opaco, transparente solo en extra.
¿Cuáles son los cinco usos del grafito?
Los siguientes son los usos del grafito:
- Se utiliza para hacer un lápiz.
- Usado como lubricante seco.
- Para fabricar electrodos.
- Para pulir artículos de hierro.
- Como moderador en el horno nuclear.
¿Qué es el grafito y sus usos?
El grafito se usa en lápices, lubricantes, crisoles, revestimientos de fundición, abrillantadores, lámparas de arco, baterías, cepillos para motores eléctricos y núcleos de reactores nucleares. Se extrae extensamente en China, India, Brasil, Corea del Norte y Canadá.
¿Cuáles son los usos cotidianos del grafito?
Usos del grafito en la vida cotidiana
- mina de lápiz.
- Baterías.
- Pantallas táctiles.
- Suministros de arte.
- Auriculares.
- Frenos de coche.
- Lubricantes Secos.
- Sensores.
¿Cuáles son los usos del grafito y el diamante?
Los átomos en el grafito y el diamante están fuertemente unidos con enlaces covalentes, formando diferentes arreglos entre sí. Los diamantes se utilizan en joyería, construcción, aplicaciones industriales menores y cirugías. Los grafitos se utilizan en papelería, lubricantes, industrias o reactores nucleares.
¿Cómo se usa el grafito en los deportes?
Dicha hoja enrollada también se conoce como grafeno, y este derivado del grafito es el material identificado más fuerte del mundo y se ha utilizado para fabricar equipos deportivos livianos y súper resistentes.
¿Por qué se usa el grafito para los lápices?
Las moléculas de grafito son grupos planos de átomos de carbono que se apilan en capas. Las capas se deslizan una contra la otra y permiten que la mina se deslice de la punta del lápiz al papel. Cuando borras con una goma de borrar, el grafito de la mina se pega mejor a la goma que al papel.
¿Cómo usan los humanos el grafito?
El grafito también se usa en lápices, fabricación de acero y productos electrónicos como teléfonos inteligentes. Quizás su aplicación más importante sea la batería de iones de litio, en la que el grafito supera incluso al litio como ingrediente clave. En realidad, hay de 10 a 30 veces más grafito que litio en una batería de iones de litio.
¿Para qué se usa el grafito en los teléfonos?
El grafito se utiliza para los ánodos de las baterías de iones de litio debido a su conductividad eléctrica y térmica. La bastnaesita es una fuente de elementos de tierras raras que se utilizan para producir imanes en altavoces, micrófonos y motores de vibración.
¿Cómo se usa el grafito en la electrónica?
La capacidad única del grafito para conducir la electricidad mientras disipa o transfiere el calor de los componentes críticos lo convierte en un excelente material para aplicaciones electrónicas, incluidos semiconductores, motores eléctricos e incluso la producción de baterías modernas.
¿Por qué se usa grafito en las baterías?
El grafito es el más comúnmente utilizado para servir como material de ánodo en la fabricación de baterías de iones de litio debido a su costo relativamente bajo y su densidad de energía. El grafito tiene excelentes propiedades conductoras y, en su mayor parte, está fácilmente disponible.
¿Se usa grafito como lubricante?
El grafito se ha utilizado durante muchos años como lubricante. Se cree que el mecanismo de lubricación del grafito es de naturaleza mecánica y resulta del deslizamiento de una partícula de grafito sobre otra partícula de grafito. El grafito se puede usar como lubricante seco o se puede dispersar en aceite lubricante.
¿Por qué el grafito es un buen conductor de electricidad?
En una molécula de grafito, un electrón de valencia de cada átomo de carbono permanece libre. Debido a los electrones libres en su estructura, el grafito puede generar electricidad. Por lo tanto, se dice que el grafito es un buen conductor de electricidad.
¿Cuáles son los usos del carbono?
El carbono (en forma de carbón, que es principalmente carbono) se utiliza como combustible. El grafito se usa para puntas de lápiz, crisoles de alta temperatura, celdas secas, electrodos y como lubricante. Los diamantes se usan en joyería porque son muy duros en la industria para cortar, taladrar, esmerilar y pulir.
¿Dónde se usa el grafito para reducir la fricción?
Los átomos de carbono están fuertemente unidos en láminas. Debido a que los enlaces entre las láminas son débiles, el grafito muestra una menor resistencia al corte bajo la fuerza de fricción. Por lo tanto, se puede utilizar como lubricante sólido y se ha convertido en uno de los principales y tradicionales materiales de lubricación sólida.
¿Cuánto grafito se usa en un lápiz?
Los componentes principales en la fabricación de varillas de polvo de grafito purificado y el aglutinante de arcilla caolín siguen siendo los mismos; la dureza del núcleo de grafito depende de la proporción de grafito a caolín, con núcleos más blandos que contienen más grafito. El lápiz más duro contiene alrededor de un 20 % de grafito, el más blando hasta un 90 %.
¿Qué tipo de grafito se usa en los lápices?
Los lápices tienen núcleos hechos de grafito en polvo (no plomo) cocido con arcilla, que varía en dureza. El tipo de grafito que se usa en los lápices es relativamente suave y maleable, un poco como el plomo, y se pensó erróneamente que era una forma de plomo cuando se descubrió por primera vez.
¿El grafito es una roca o un mineral?
El grafito puro es una forma mineral del elemento carbono (elemento #6, símbolo C). Se forma como vetas y diseminaciones en rocas metamórficas como resultado del metamorfismo de la materia orgánica incluida en los depósitos calizos.
¿Por qué se usa grafito como lubricante seco?
Los átomos de carbono están fuertemente unidos en láminas. Debido a que los enlaces entre las láminas son débiles, el grafito muestra una menor resistencia al corte bajo la fuerza de fricción. Por lo tanto, se puede utilizar como lubricante sólido y se ha convertido en uno de los principales y tradicionales materiales de lubricación sólida.
¿Se usa grafito en las baterías?
Un componente clave de las baterías de iones de litio es el grafito, el material principal utilizado para uno de los dos electrodos conocidos como ánodo. Cuando se carga una batería, los iones de litio fluyen desde el cátodo al ánodo a través de un amortiguador electrolítico que separa estos dos electrodos.
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