Essendo un comune minerale di carbonio, la grafite è strettamente legata alla nostra vita quotidiana: la troviamo in matite, batterie e altri oggetti di uso comune. Tuttavia, la grafite trova anche importanti applicazioni nell'industria militare, nei materiali refrattari, nell'industria metallurgica, nell'industria chimica e in molti altri settori.
La grafite possiede caratteristiche sia metalliche che non metalliche: essendo un buon conduttore termoelettrico, presenta caratteristiche metalliche; le sue caratteristiche non metalliche includono elevata resistenza alle alte temperature, elevata stabilità termica, inerzia chimica e proprietà lubrificanti, e il suo utilizzo è molto ampio.
Principale campo di applicazione
1. Materiali refrattari
Nell'industria metallurgica, viene utilizzato come materiale refrattario e agente protettivo per i lingotti d'acciaio. Grazie alle proprietà di resistenza alle alte temperature e all'elevata resistenza meccanica, la grafite e i suoi derivati trovano impiego nell'industria metallurgica per la produzione di crogioli di grafite, rivestimenti per forni siderurgici, scorie di protezione e per la colata continua.
2. industria della fusione metallurgica
Acciaio e fonderia: la grafite viene utilizzata come carburante nell'industria siderurgica.
Nella fusione, la grafite viene utilizzata per la fusione, la levigatura e la formatura dei materiali: grazie al suo basso coefficiente di dilatazione termica, il suo utilizzo come vernice per la fusione consente di ottenere getti di dimensioni precise, superfici lisce, una riduzione di crepe e porosità e un'elevata resa. Inoltre, la grafite trova impiego nella produzione di leghe superdure tramite metallurgia delle polveri e nella produzione di prodotti in carbonio.
3. Industria chimica
La grafite possiede una buona stabilità chimica. La grafite trattata in modo specifico presenta caratteristiche di resistenza alla corrosione, buona conduttività termica e bassa permeabilità. L'utilizzo della grafite per la produzione di tubi in grafite garantisce una normale reazione chimica e soddisfa le esigenze della produzione di prodotti chimici ad elevata purezza.
4. Industria elettrica ed elettronica
Utilizzata nella produzione di elettrodi in micropolveri di grafite, spazzole, batterie, batterie al litio, materiale conduttivo per elettrodi positivi di celle a combustibile, piastre anodiche, barre elettriche, tubi di carbonio, guarnizioni in grafite, componenti per telefoni, elettrodi positivi per raddrizzatori, plastiche conduttive per schermatura elettromagnetica, componenti per scambiatori di calore e rivestimenti per tubi catodici di televisori. Tra questi, gli elettrodi in grafite sono ampiamente utilizzati per la fusione di varie leghe; inoltre, la grafite viene utilizzata come catodo di celle elettrolitiche per l'elettrolisi di metalli come magnesio e alluminio.
Attualmente, gli inchiostri a base di fluoro (CF, GF) sono ampiamente utilizzati nei materiali per batterie ad alta energia, in particolare gli inchiostri a base di fluoro CF0.5-0.99, che sono più adatti per la produzione di materiali anodici per batterie ad alta energia e per la miniaturizzazione delle batterie.
5. Industrie dell'energia atomica, aerospaziale e della difesa
La grafite possiede un elevato punto di fusione, stabilità, resistenza alla corrosione e una buona resistenza ai raggi A e alla decelerazione dei neutroni; per questo motivo, nell'industria nucleare viene utilizzata come materiale, noto come grafite nucleare. Tra i suoi componenti si annoverano i moderatori di neutroni per i reattori atomici, i riflettori, gli inchiostri per cilindri caldi utilizzati nella produzione di isotopi, la grafite sferica per i reattori a gas ad alta temperatura, le guarnizioni di tenuta e i blocchi di grafite per i componenti termici dei reattori nucleari.
La grafite viene utilizzata nei reattori termici e, auspicabilmente, nei reattori a fusione, dove può essere impiegata come moderatore di neutroni nella zona del combustibile, come materiale riflettente attorno alla zona del combustibile e come materiale strutturale all'interno del nocciolo.
Inoltre, la grafite viene utilizzata anche nella produzione di materiali per la propulsione di missili a lungo raggio o razzi spaziali, componenti per apparecchiature aerospaziali, materiali per l'isolamento termico e la protezione dalle radiazioni, nella produzione di rivestimenti per la gola dell'ugello di coda dei motori a razzo a propellente solido, ecc., viene impiegata nella produzione di spazzole aeronautiche, motori a corrente continua per veicoli spaziali e componenti per apparecchiature aerospaziali, segnali di connessione radio satellitare e materiali strutturali conduttivi. Nell'industria della difesa, può essere utilizzata per la produzione di cuscinetti per i nuovi sottomarini, grafite ad alta purezza per la difesa nazionale, bombe alla grafite, ogive per aerei stealth e missili. In particolare, le bombe alla grafite possono paralizzare il funzionamento di sottostazioni e altri grandi apparecchi elettrici, e avere un impatto maggiore sulle condizioni meteorologiche.
6. Industria meccanica
La grafite è ampiamente utilizzata nella produzione di guarnizioni per freni automobilistici e altri componenti, nonché come lubrificanti ad alta temperatura nell'industria meccanica; dopo essere stata trasformata in grafite colloidale e inchiostro fluorofossilico (CF, GF), viene comunemente utilizzata come lubrificante solido nell'industria meccanica, ad esempio per aerei, navi, treni, automobili e altri macchinari ad alta velocità.
Data di pubblicazione: 8 novembre 2023