El grafito, un mineral común de carbono, está estrechamente relacionado con nuestra vida cotidiana. Lo encontramos en lápices, barras de carbón para pilas, etc. Sin embargo, también tiene importantes aplicaciones en la industria militar, la fabricación de materiales refractarios, la metalurgia, la industria química, entre otras.
El grafito posee características tanto metálicas como no metálicas: como buen conductor termoeléctrico, refleja las características metálicas; sus características no metálicas incluyen alta resistencia a la temperatura, alta estabilidad térmica, inercia química y lubricidad, y su uso es muy amplio.
Campo de aplicación principal
1. Materiales refractarios
En la industria metalúrgica, se utiliza como material refractario y agente protector para lingotes de acero. Debido a que el grafito y sus derivados poseen propiedades de alta resistencia a la temperatura y alta resistencia mecánica, se emplea en la industria metalúrgica para la fabricación de crisoles de grafito, revestimientos de hornos de acero, escoria protectora y colada continua.
2. Industria de la fundición metalúrgica
Acero y fundición: El grafito se utiliza como carburante en la industria siderúrgica.
En la fundición, el grafito se utiliza para moldear, lijar y dar forma a los materiales. Debido a su bajo coeficiente de dilatación térmica, su uso como pintura de fundición permite obtener piezas con dimensiones precisas, superficies lisas, menor cantidad de grietas y poros, y un alto rendimiento. Además, el grafito se emplea en la metalurgia de polvos, la producción de aleaciones superduras y la fabricación de productos de carbono.
3. Industria química
El grafito posee una buena estabilidad química. El grafito procesado especialmente presenta características como resistencia a la corrosión, buena conductividad térmica y baja permeabilidad. El uso de grafito para la fabricación de tuberías garantiza una reacción química normal y satisface las necesidades de producción de productos químicos de alta pureza.
4. Industria eléctrica y electrónica
Se utiliza en la producción de electrodos de grafito en polvo, cepillos, baterías, baterías de litio, material conductor para electrodos positivos de pilas de combustible, placas de ánodo, varillas eléctricas, tubos de carbono, juntas de grafito, piezas de teléfonos, electrodos positivos de rectificadores, plásticos conductores de blindaje electromagnético, componentes de intercambiadores de calor y recubrimientos de tubos de imagen de TV. Entre ellos, el electrodo de grafito se utiliza ampliamente para la fundición de diversas aleaciones; además, el grafito se utiliza como cátodo de celdas electrolíticas para la electrólisis de metales como el magnesio y el aluminio.
En la actualidad, las tintas fósiles de flúor (CF, GF) se utilizan ampliamente en materiales para baterías de alta energía, especialmente las tintas fósiles de flúor CF0.5-0.99, que son más adecuadas para la fabricación de materiales de ánodo para baterías de alta energía y para la miniaturización de baterías.
5. Industrias de energía atómica, aeroespacial y de defensa
El grafito posee un alto punto de fusión, estabilidad, resistencia a la corrosión y buena resistencia a los rayos alfa, además de un buen rendimiento en la desaceleración de neutrones. Se utiliza en la industria nuclear como material de grafito, conocido como grafito nuclear. Se emplea en moderadores de neutrones para reactores atómicos, reflectores, tinta para cilindros calientes en la producción de isótopos, grafito esférico para reactores de gas de alta temperatura, juntas de sellado para componentes térmicos de reactores nucleares y bloques de gran tamaño.
El grafito se utiliza en reactores térmicos y, con suerte, también en reactores de fusión, donde puede emplearse como moderador de neutrones en la zona de combustible, como material reflector alrededor de dicha zona y como material estructural dentro del núcleo.
Además, el grafito también se utiliza en la fabricación de materiales de propulsión para misiles de largo alcance o cohetes espaciales, piezas de equipos aeroespaciales, materiales de aislamiento térmico y protección contra la radiación, la fabricación de revestimientos de la garganta de la tobera de cola de motores de cohetes de combustible sólido, etc., se utiliza en la producción de escobillas de aviación, motores de CC para naves espaciales y piezas de equipos aeroespaciales, señales de conexión de radio satelital y materiales estructurales conductores; en la industria de defensa, se puede utilizar para fabricar cojinetes para nuevos submarinos, producir grafito de alta pureza para la defensa nacional, bombas de grafito, conos de nariz para aviones furtivos y misiles. En particular, las bombas de grafito pueden paralizar el funcionamiento de subestaciones y otros grandes aparatos eléctricos, y tienen un mayor impacto en el clima.
6. Industria de la maquinaria
El grafito se utiliza ampliamente en la producción de forros de freno para automóviles y otros componentes, así como en lubricantes de alta temperatura en la industria mecánica. Una vez procesado en grafito coloidal y tinta de fluorofósil (CF, GF), se utiliza comúnmente como lubricante sólido en la industria de la maquinaria, como en aviones, barcos, trenes, automóviles y otras máquinas que funcionan a alta velocidad.
Fecha de publicación: 8 de noviembre de 2023