Grafiitti- ja hiilimateriaaleissa on monia yhtäläisyyksiä, mikä usein aiheuttaa sekaannusta näiden kahden välillä. Hiili, grafiitti ja timantti ovat elementin hiilen kolme yleistä allotrooppia. Hiiliatomeista koostuva timantti tunnetaan kovimpana luonnonmateriaalina ja arvostettuna jalokivenä. Synteettiset timantit, jotka valmistettiin ensimmäisen kerran 1950-luvulla käyttämällä grafiittia raaka-aineena korkeassa lämpötilassa ja paineessa, ovat sittemmin löytäneet laajoja käyttökohteita useilla teollisuudenaloilla.
Grafiittia, ei-metallista materiaalia, on sekä luonnollisessa että synteettisessä muodossa, ja synteettistä grafiittia käytetään yleisemmin teollisuudessa. Synteettistä grafiittia valmistetaan jatkokäsittelemällä amorfisia hiilimateriaaleja, mikä parantaa puhtautta ja mekaanisia ominaisuuksia, kuten taivutus- ja puristuslujuutta.
Teollisuudessa laajasti käytetyillä hiilituotteilla on yleensä korkeampi puhtaus ja suorituskyky, jos ne sisältävät enemmän grafiittikiteistä rakennetta. Siksi monia hiilituotteita kutsutaan myös grafiittituotteiksi.
Tärkeimmät erot grafiitin ja hiilen välillä
1. Ominaisuudet:
- Grafiitti:Huoneenlämpötilassa grafiitilla on vakaat kemialliset ominaisuudet, koska se ei liukene veteen, laimeaan happoon, laimeaan emäkseen ja orgaanisiin liuottimiin. Se reagoi hapen kanssa korkeissa lämpötiloissa muodostaen hiilidioksidia tai hiilimonoksidia. Grafiitti voi reagoida vain fluorin kanssa halogeenien joukossa ja hapettuu helposti happojen vaikutuksesta kuumennettaessa. Lisäksi grafiitti voi reagoida monien metallien kanssa korkeissa lämpötiloissa muodostaen metallikarbideja. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että grafiitti voi liueta kloorisulfonihappoon muodostaen yksikerroksisen grafeenin "liuoksen".
- Hiili:Hiilimateriaaleille on tunnusomaista niiden kevyt, huokoinen rakenne, sähkönjohtavuus, lämmönjohtavuus, korroosionkestävyys, voitelukyky, lujuus korkeissa lämpötiloissa, lämpöstabiilisuus, lämpöiskunkestävyys, alhainen lämpölaajeneminen, alhainen elastisuus, korkea puhtaus ja työstettävyys.
2. Ominaisuudet:
- Grafiitti:Grafiitti on hiilen allotrooppi, jossa jokainen hiiliatomi on sitoutunut kolmeen muuhun hiiliatomiin kuusikulmaisessa järjestelyssä kovalenttisten sidosten kautta muodostaen kovalenttisen molekyylirakenteen. Tämä kokoonpano antaa grafiitille sen erottuvia ominaisuuksia, mukaan lukien sen voitelevuuden sekä lämmön- ja sähkönjohtavuuden.
Näiden erojen ymmärtäminen auttaa tunnistamaan ja hyödyntämään oikein grafiitti- ja hiilimateriaalit erilaisiin teollisiin sovelluksiin.
