Graphit ist die mineralische Form von Kohlenstoff. Graphitvenen treten aufgrund der Anwesenheit organischer Materialien in Kalkstein auf. Graphit ist ein weiches Mineral und kommt entweder in Klumpen oder Flocken vor. Graphit ist das einzige nichtmetallische Element, das einen guten Stromleiter leitet. Kristallstrukturen treten selten auf und brechen leicht ab. Dies ist der Grund für das fettige Gefühl des Materials, obwohl es sich um ein Trockenschmiermittel handelt.
Basale Spaltung
Wenn in Graphit eine Kristallstruktur auftritt, handelt es sich um einen groben sechsseitigen Kristall, der leicht in Flocken zerfällt. Dieser Vorgang wird als Basalspaltung bezeichnet. Diese Flocken gleiten leicht übereinander. Dies ist die Ursache für die fettigen Eigenschaften von Graphit und führt zu seiner Anwendung als Schmiermittel. Da das Material ein fester Stoff ist, wird Graphit als Trockenschmierstoff betrachtet.
Kohlenstoffbasierte Mineralien
Sowohl Graphit als auch Diamanten basieren auf Kohlenstoff. Graphit ist ein hervorragendes Schmiermittel. Diamanten sind das härteste Schleifmittel. Diamanten sind ein guter Isolator für Strom. Graphit ist ein guter Dirigent. Graphit ist eine stabile Form von Kohlenstoff. Diamanten in der Nähe der Erdoberfläche werden in Graphit umgewandelt; Der Prozess ist jedoch langsam.
Atomare Strukturen
Graphit und Diamanten haben starke Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Der Unterschied liegt in der Struktur der Atome. Bei Diamanten sind die Atome in einer dreidimensionalen Struktur angeordnet. Dies führt zu stärkeren Bindungen oberhalb und unterhalb. Graphitatome befinden sich in zweidimensionalen Schichten mit einer schwachen Bindung darüber und darunter.
Wasserdampf
Graphit benötigt zum Schmieren Wasserdampf. Die Bindungsenergie zwischen dem Wasser und dem Graphit ist geringer als zwischen dem Graphit und der zu schmierenden Oberfläche. Dies bedeutet, dass Graphit in einer regulären Atmosphäre am besten funktioniert. Graphit ist nicht für die Schmierung im Vakuum geeignet.
Kohlenstoffgehalt
Naturgraphit wird abgebaut. Die Qualität und Verarbeitung des Erzes bestimmen den Grad des Graphits. Hochwertiger Naturgraphit enthält Kohlenstoffgehalte zwischen 96 und 98 Prozent. Der höhere Kohlenstoffgehalt und die hohe Kristallisation erhöhen die Schmierqualität und die Beständigkeit gegen chemische Bindung durch Oxidation. Synthetischer Graphit kann mit ähnlichem Kohlenstoffgehalt wie hochwertiger Naturgraphit hergestellt werden. Bei geringeren Anforderungen an die Schmierung kann amorpher Graphit mit 80 Prozent Kohlenstoffgehalt verwendet werden.
Hochtemperaturanwendungen
Graphit kann bei Dauertemperaturen von 450 Grad Celsius verwendet werden. Graphit hält sogar höheren Temperaturspitzen stand. Graphit leitet selbst wenig Wärme und bietet eine gewisse Wärmedämmung.
Graphit-Verbundwerkstoffe
Während Graphit ein weiches Material und ein hervorragendes Schmiermittel ist, kann es zu Fasern gerollt werden. Diese Fasern können zu Fäden gedreht werden und mit einem Bindemittel wie Epoxidharz an Ort und Stelle gehalten werden. Dies ist die Methode zum Erstellen von Verbundwerkstoffen zur Verwendung in Flugzeugen, Automobilen und Golfschlägern.
