Графіт є унікальним і винятковим матеріалом, який має чудові властивості теплопровідності. Теплопровідність графіту збільшується з підвищенням температури, і його теплопровідність може досягати 1500-2000 Вт / (мК) при кімнатній температурі, що приблизно в 5 разів більше, ніж міді та більш ніж у 10 разів більше, ніж металевого алюмінію.
Теплопровідність означає здатність матеріалу проводити тепло.Він вимірюється як швидко тепло може поширюватися через речовину.Графіт, природна форма вуглецю, має один із найвищих показників теплопровідності серед усіх відомих матеріалів.Він демонструє виняткову теплопровідність у напрямку, перпендикулярному його шарам, що робить його ідеальним матеріалом для багатьох застосувань.
Графітова структураскладається з шарів атомів вуглецю, розташованих у гексагональну решітку.У кожному шарі атоми вуглецю утримуються міцними ковалентними зв’язками.Однак зв’язки між шарами, відомі як сили Ван-дер-Ваальса, відносно слабкі.Саме розташування атомів вуглецю в цих шарах надає графіту унікальні властивості теплопровідності.
Теплопровідність графіту в першу чергу пояснюється його високим вмістом вуглецю та унікальною кристалічною структурою.Вуглець-вуглецеві зв’язки всередині кожного шару дозволяють теплу легко передаватись у площині шару. З хімічної формули графіту ми можемо зрозуміти, що слабкі сили між шарами дозволяють фононам (енергії коливань) швидко рухатися через решітку.
Висока теплопровідність графіту зумовила його широке застосування в різних галузях промисловості.
I: Виробництво графітового електрода.
Графіт є одним з основних матеріалів длявиготовлення графітового електрода, який має такі переваги, як висока теплопровідність, стійкість до високих температур, хороша хімічна стабільність, висока механічна міцність, тому він широко використовується в металургії, хімічній промисловості, електроенергетиці та інших галузях промисловості в електролітичному та електропечному процесі.
II: Графіт використовується в галузі електроніки.
Графіт використовується як матеріал радіатора для розсіювання тепла, що виділяється електронними пристроями, такими як транзистори, інтегральні схеми та модулі живлення.Його здатність ефективно відводити тепло від цих пристроїв допомагає підтримувати стабільність і запобігає перегріву.
III:графіт використовується у виготовленнітигліта форми для лиття металу.
Його висока теплопровідність дозволяє ефективно передавати тепло, забезпечуючи рівномірний нагрів і охолодження металу.Це, в свою чергу, покращує якість і консистенцію кінцевого продукту.
IV: Теплопровідність графіту використовується в аерокосмічній промисловості.
Графітові композити використовуються в конструкціях компонентів літаків і космічних кораблів.Виняткові тепловідносні властивості графіту допомагають справлятися з екстремальними температурами під час космічних місій і високошвидкісних польотів.
V: Графіт використовується як мастило в різних галузях промисловості.
Він зазвичай використовується у виробничих процесах, де використовуються високі температури та тиск, наприклад, в автомобільних двигунах і металообробному обладнанні.Здатність графіту витримувати високі температури, одночасно зменшуючи тертя, робить його ідеальним мастилом для таких застосувань.
VI: Графіт використовується в наукових дослідженнях.
Він зазвичай використовується як стандартний матеріал для вимірювання теплопровідності інших речовин.Добре встановлені значення теплопровідності графіту служать точкою відліку для порівняння та оцінки властивостей теплопередачі різних матеріалів.
Підсумовуючи, теплопровідність графіту є винятковою завдяки його унікальній кристалічній структурі та високому вмісту вуглецю.Його здатність ефективно передавати тепло зробила його незамінним у різних галузях промисловості, включаючи електроніку, лиття металу, аерокосмічну та мастильну промисловість.Крім того, графіт служить еталонним матеріалом для вимірювання теплопровідності інших речовин.Розуміючи та використовуючи винятковевластивості графіту, ми можемо продовжувати досліджувати нові програми та досягнення в галузі теплопередачі та управління температурою.
Час публікації: 6 серпня 2023 р