금속
산업 제조
흑연은 거의 모순되는 다양한 용도를 가지고 있습니다. 탄소 동소체이자 세계에서 가장 부드러운 광물 중 하나인 그 용도는 필기구에서 윤활제에 이르기까지 다양합니다.
스포츠 장비에 사용되는 초강력 소재인 그래핀을 원자 1개 두께의 실린더로 만들 수 있다. 흑연은 금속처럼 행동하고 전기를 전도할 수 있지만 고온에 견디는 비금속으로도 작용할 수 있습니다.
흑연은 암석 균열 또는 비정질 덩어리 내에서 플레이크 및 정맥으로 자연적으로 발생합니다. 흑연의 기본 결정 구조는 육각형 셀에 강하게 결합된 탄소 원자의 평평한 시트입니다.
그래핀이라고 하는 이 시트는 서로 겹쳐져 볼륨을 생성하지만 시트 사이의 수직 결합은 매우 약합니다. 이러한 수직 결합의 약점으로 인해 시트가 서로 쪼개지고 미끄러질 수 있습니다.
그러나 그래핀 시트를 수평으로 정렬하고 말리면 결과물은 강철보다 100배 더 강합니다.
흑연은 연필, 철강 제조 및 스마트폰과 같은 전자 제품에도 사용됩니다. 아마도 가장 중요한 응용 분야는 리튬 이온 배터리일 것입니다. 이 배터리는 흑연이 리튬보다 중요한 핵심 성분입니다. 실제로 리튬 이온 배터리에는 리튬보다 흑연이 10~30배 더 많습니다.
다음은 흑연의 일부 용도입니다.
더: 흑연이란 무엇입니까?
흑연이라는 단어는 '쓰다'로 번역되는 그리스어에서 유래했습니다. 따라서 흑연의 가장 일반적인 용도는 연필로 심을 만드는 것입니다.
"납" 연필심은 점토와 흑연의 혼합물로 만들어지며 이는 비정질 형태입니다. 느슨하게 쪼개진 흑연 조각이 종이를 표시하고 점토가 결합 재료 역할을 합니다. 코어의 흑연 함량이 높을수록 연필이 더 부드럽고 흔적이 더 어두워집니다.
납 연필로 알려진 것에는 납이 없습니다. 그 이름은 흑연이 금속성 외관 때문에 "플럼바고" 또는 "검은 납"이라고 불렸을 때 유럽에서 유래했습니다.
흑연이 마커로 사용된 것은 16세기 영국 북부에서 시작되었으며, 지역 전설에 따르면 양치기들은 새로 발견된 흑연 퇴적물을 사용하여 양을 표시했다고 합니다.
흑연은 윤활제의 주요 성분 중 하나입니다. 흑연은 대기 중 수증기와 반응하여 인접한 표면에 박막을 증착하고 이들 사이의 마찰을 줄입니다. 오일에 서스펜션을 형성하고 자동차 브레이크 및 클러치와 같은 두 개의 움직이는 부품 사이의 마찰을 줄입니다.
흑연은 이러한 방식으로 최대 섭씨 787도(화씨 1,450도)의 온도에서 윤활제로 작동하고 최대 섭씨 1,315도(화씨 2,399도)에서 고착 방지 재료로 작동합니다.
이 강력한 미네랄은 우수한 방충제 역할을 합니다.; 따라서 많은 제조 회사에서 흑연을 구충제 용액의 성분으로 사용합니다. 흑연을 사용하는 가장 일반적인 방수제 중 하나는 금속 보호제입니다.
페인트를 본 적이 있다면 벽 보호를 보장하는 경우 그 안에서 흑연을 찾을 수 있습니다. 이 경우 분말 형태의 흑연이 사용됩니다. 공장에서는 가루 흑연을 페인트에 섞어 벽을 제대로 보호합니다.
흑연은 화학적 변화 없이 고온 및 내성을 견디기 때문에 일반적인 내화 재료입니다. 철강 및 유리 제조에서 철 가공에 이르는 제조 공정에 사용됩니다. 또한 자동차 브레이크 라이닝의 석면 대체재이기도 합니다.
빠르게 움직이는 중성자를 흡수하는 흑연의 능력은 매우 높기 때문에 대부분의 경우 이 광물은 중성자의 반응을 안정화하거나 중화하는 데 많이 사용됩니다.
결정질 플레이크 흑연은 건전지 및 전기 산업에 필요한 탄소 전극, 브러시 및 플레이트 제조에 사용됩니다. 흥미롭게도 천연 흑연도 인조 흑연으로 가공됩니다. 이 유형의 흑연은 리튬 이온 배터리에 유용합니다.
리튬 이온 배터리에는 리튬 음극과 흑연 양극이 있습니다. 배터리가 충전됨에 따라 전해질의 양으로 대전된 리튬 이온이 흑연 양극 주위에 리튬 염 용액이 축적됩니다.
리튬 양극은 더 강력한 배터리를 만들지 만 충전하면 리튬이 상당히 팽창합니다. 시간이 지남에 따라 리튬 음극 표면이 금이 가서 리튬 이온이 빠져 나옵니다. 이들은 차례로 배터리를 단락시킬 수 있는 과정에서 수상돌기라고 하는 성장을 형성합니다.
압연된 단일 그래핀 시트는 강철보다 10배 더 가볍고 100배 더 강합니다. 이러한 압연판을 그래핀(graphene)이라고도 하며, 이 흑연 유도체는 세계에서 가장 강력하게 확인된 소재로 초강력 경량 스포츠 장비 제작에 사용되었습니다.
높은 전기 전도성, 낮은 흡광도 및 내화학성으로 인해 인공 심장, 유연한 전자 장치 및 항공기 부품과 같은 의료용 임플란트를 비롯한 미래 응용 분야에 이상적인 소재입니다.
흑연은 연필과 윤활제에 사용됩니다. 그것은 열과 전기의 좋은 전도체입니다. 높은 전도성으로 인해 전극, 배터리 및 태양 전지판과 같은 전자 제품에 유용합니다. 그러나 또한 아래와 같이 흑연의 산업적 응용이 있습니다.
화학 분야에서 흑연은 아크로에서 인 및 탄화칼슘 생산과 같은 많은 고온 응용 분야에 사용됩니다. 흑연은 할로겐(염소 및 불소) 생산과 같은 특정 수성 전해 공정에서 양극으로 사용됩니다.
감속봉 생산을 위해 다량의 고순도 흑연이 사용됩니다. 및 원자로의 반사판 구성 요소. 전자도의 적합성은 중성자의 낮은 흡수, 높은 열전도도 및 고온에서의 높은 전력에서 비롯됩니다.
흑연은 주로 카본 브러시 제조 시 전기 재료로 사용됩니다. 전기 모터에서. 여기서 부품의 수명과 성능은 등급과 구조에 크게 좌우됩니다.
흑연은 피스톤 링, 스러스트 베어링, 저널 베어링 및 베인과 같은 다양한 응용 분야에서 엔지니어링 재료로 널리 사용됩니다. 탄소 기반 씰은 여러 항공기 제트 엔진의 연료 펌프와 샤프트에 사용됩니다.
고압의 오일 프리 가스를 밀봉하기 위해 흑연 가이드 링과 함께 사용됩니다. 자체 윤활, 화학적 불활성, 높은 중량 대비 강도, 열 안정성으로 인해
전기 기계 장치는 고정 장치에서 회전 장치로 전류를 전달하도록 설계되었습니다. 그들은 기계적 성능을 향상시키고 움직일 수 있는 조인트에 와이어가 매달릴 필요를 제거합니다. 흑연 사용 전도성으로 인해 시간이 지남에 따라 마모에 저항할 수 있는 자체 윤활 특성이 있습니다.
베어링은 다른 부품과 접촉하고 상대적으로 움직이는 동안 하중을 지지하는 구성요소입니다. 베어링 유형인 부싱은 서로 미끄러지는 두 표면 사이의 마찰을 줄이도록 설계된 얇은 튜브입니다. 흑연 사용 자체 윤활, 긴 서비스 수명으로 인해 열악한 환경에서 번창합니다.
블레이드는 바람이나 물에 의해 밀거나 밀리는 회전하는 바퀴에 부착됩니다. 흑연 사용 자체 윤활성으로 인해 고온에 강하고 화학적으로 불활성입니다.
습식 윤활제를 사용할 수 없는 트러니언 롤, 라이딩 링, 타이어 및 인서트 씰과 같은 회전 장비를 윤활하도록 설계되었습니다. 블록의 무게로 인해 롤링 표면과 지속적으로 접촉하여 흑연 박막이 증착됩니다. 흑연 사용 자체 윤활성으로 인해 시간이 지남에 따라 마모에 강함
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흑연은 연필과 윤활제에 사용됩니다. 그것은 열과 전기의 좋은 전도체입니다. 높은 전도성으로 인해 전극, 배터리 및 태양 전지판과 같은 전자 제품에 유용합니다.
흑연의 용도는 다음과 같습니다.
흑연은 연필, 윤활유, 도가니, 주물 외장재, 광택제, 아크 램프, 배터리, 전기 모터용 브러시 및 원자로 코어에 사용됩니다. 중국, 인도, 브라질, 북한 및 캐나다에서 광범위하게 채굴됩니다.
일상 생활에서의 흑연 사용
흑연과 다이아몬드의 원자는 공유 결합으로 강하게 결합되어 서로 다른 배열을 형성합니다. 다이아몬드는 보석 제작, 건설, 소규모 산업 응용 및 수술에 사용됩니다. 흑연은 문구류, 윤활유, 산업 또는 원자로에 사용됩니다.
이러한 압연판을 그래핀이라고도 하며, 이 흑연 유도체는 세계에서 가장 강력하게 확인된 소재로 초강력 경량 스포츠 장비 제작에 사용되었습니다.
흑연 분자는 층으로 쌓인 평평한 탄소 원자 그룹입니다. 레이어는 서로에 대해 미끄러지며 리드가 연필 끝에서 종이 위로 미끄러지도록 합니다. 고무 지우개로 지우면 납 속의 흑연이 종이보다 고무에 더 잘 붙습니다.
흑연은 연필, 철강 제조 및 스마트폰과 같은 전자 제품에도 사용됩니다. 아마도 가장 중요한 응용 분야는 리튬 이온 배터리일 것입니다. 이 배터리는 흑연이 리튬보다 중요한 핵심 성분입니다. 실제로 리튬 이온 배터리에는 리튬보다 흑연이 10~30배 더 많습니다.
흑연은 전기 및 열 전도성 때문에 리튬 이온 배터리의 양극으로 사용됩니다. Bastnaesite는 스피커, 마이크 및 진동 모터에서 자석을 생성하는 데 사용되는 희토류 원소의 원천입니다.
흑연은 전기를 전도하면서 중요한 구성 요소에서 열을 발산 또는 전달하는 고유한 능력을 갖추고 있어 반도체, 전기 모터, 심지어는 현대식 배터리 생산을 포함한 전자 제품에도 훌륭한 소재입니다.
흑연은 상대적으로 저렴한 비용과 에너지 밀도로 인해 리튬 이온 배터리 제조에서 음극 재료로 가장 일반적으로 사용됩니다. 흑연은 전도성이 뛰어나며 대부분 쉽게 구할 수 있습니다.
흑연은 수년 동안 윤활제로 사용되었습니다. 흑연의 윤활 메커니즘은 본질적으로 기계적인 것으로 생각되며 한 흑연 입자가 다른 흑연 입자 위로 미끄러지는 결과입니다. 흑연은 건조 윤활제로 사용되거나 윤활유에 분산될 수 있습니다.
흑연 분자에서 각 탄소 원자의 하나의 원자가 전자는 자유로 남아 있습니다. 구조의 자유 전자로 인해 흑연은 전기를 수행할 수 있습니다. 따라서 흑연은 전기의 좋은 전도체라고 합니다.
탄소(주로 탄소인 석탄 형태)가 연료로 사용됩니다. 흑연은 연필 끝, 고온 도가니, 건전지, 전극 및 윤활제로 사용됩니다. 다이아몬드는 절단, 드릴링, 연삭 및 광택 작업에 매우 단단하기 때문에 보석에 사용됩니다.
탄소 원자는 시트에서 함께 강력하게 결합됩니다. 시트 사이의 결합이 약하기 때문에 흑연은 마찰력 하에서 더 낮은 전단 강도를 나타냅니다. 따라서 고체 윤활제로 사용할 수 있으며 전통적이며 주요 고체 윤활 재료 중 하나가되었습니다.
막대 정제 흑연 분말 및 점토 바인더 카올린 제조의 주요 구성 요소는 동일하게 유지됩니다. 흑연 코어의 경도는 흑연 대 카올린의 비율에 따라 달라지며 코어가 더 연질일수록 흑연이 더 많이 포함됩니다. 가장 단단한 연필에는 흑연이 약 20%, 가장 부드러운 연필에는 최대 90%의 흑연이 포함되어 있습니다.
연필에는 경도가 다른 점토로 구운 흑연 가루(납 아님)로 만든 심이 있습니다. 연필에 사용되는 흑연 유형은 비교적 부드럽고 가단성이 있으며 약간 납과 비슷하며 처음 발견되었을 때 납의 한 형태로 잘못 생각되었습니다.
순수한 흑연은 탄소 원소(원소 #6, 기호 C)의 광물 형태입니다. 석회암 퇴적물에 포함된 유기 물질의 변성 작용의 결과로 변성암에 광맥과 분포를 형성합니다.
탄소 원자는 시트에서 함께 강력하게 결합됩니다. 시트 사이의 결합이 약하기 때문에 흑연은 마찰력 하에서 더 낮은 전단 강도를 나타냅니다. 따라서 고체 윤활제로 사용할 수 있으며 기존의 주요 고체 윤활 재료 중 하나가 되었습니다.
리튬 이온 배터리의 핵심 구성 요소는 양극으로 알려진 두 전극 중 하나에 사용되는 기본 재료인 흑연입니다. 배터리가 충전되면 리튬 이온이 두 전극을 분리하는 전해질 버퍼를 통해 음극에서 양극으로 흐릅니다.
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