گرفیت یک ماده متشکل از کبرن است با تحمل دما بسیار بالا. این ماده سیاه رنگ بوده در ادامه به توضیحات این ماده معدنی خواهیم پرداخت

طبقه بندی گرافیت بر اساس کاربرد 

 

قبلاً در نسخه 8 منسوخ شده طبقه بندی مواد معدنی طبق Strunz ، گرافیت متعلق به کلاس مواد معدنی “عناصر” بود و در آنجا به گروه “نیمه فلزات و غیر فلزات” ، جایی که تنها عضو گروه I / B بود. 02a

 

در آخرین فهرست تجدید نظر شده و به روز شده Lapis توسط Stefan Weiß در سال 2018 ، که هنوز هم براساس این سیستم کلاسیک از Karl Hugo Strunz مورد توجه قرار نگرفته است برای جمع آوری کنندگان خصوصی و مجموعه های سازمانی ، سیستم و شماره مواد معدنی به این ماده معدنی داده شد. I / B.02-10. در “سیستم لاپیس” این امر همچنین با بخش “نیمه فلزات و غیر فلزات” مطابقت دارد ، جایی که گرافیت همراه با Chaoite ، Diamond ، Fullerite (وضعیت مواد معدنی تاکنون مشکوک است) ، Lonsdalite و Moissanite یک گروه مستقل اما بدون نام است. 

 

ویرایش نهم سیستماتیک معدنی Strunz که از سال 2001 معتبر است و تا سال 2009 توسط IMA به روز می شود ، همچنین گرافیت را در تقسیم بندی “نیمه فلزات (فلزات) و غیر فلزات” طبقه بندی می کند. با این حال ، این بیشتر با توجه به عناصر اصلی مواد معدنی گروه بندی شده تقسیم می شود ، بنابراین گرافیت را می توان در زیر بخش “خانواده کربن-سیلیکون” یافت ، جایی که این تنها عضو گروه 1.CB.05a بدون نام است.

 

سیستماتیک مواد معدنی مطابق دانا ، كه عمدتا در جهان انگلیسی زبان استفاده می شود ، همچنین گرافیت را به كلاس اختصاص می دهد و در آنجا به همان نام “عناصر”. در اینجا همراه با الماس ، lonsdaleit ، chaoite و فولریت در گروه “چند شکل کربن” با سیستم no قرار دارد. 01.03.06 را می توان در بخش “عناصر: نیمه فلزات و غیر فلزات” یافت

 

ساختار کریستالی

گرافیت در دو ساختار کریستالی چند نوع به نام های گرافیت-2H و گرافیت -3R وجود دارد.

 

گرافیت-2H در تقارن شش ضلعی در گروه فضایی P63 / mmc (گروه فضایی شماره 194) با پارامترهای شبکه a = 2.46 Å و c = 6.71 Å و همچنین 4 واحد فرمول در واحد سلول جهت دارد. 

 

از طرف دیگر ، در مورد گرافیت 3R ، طبقه بندی مثلثی با پارامترهای شبکه a = 2.46 Å و c = 10.06 ed و همچنین 6 واحد فرمول در واحد سلول است. 

 

لایه های تخت و متبلور موازی می شوند و به اصطلاح “صفحه های پایه” یا “لایه های گرافن” قرار می گیرند. یک لایه از شش ضلعی پیوند کوالانسی تشکیل شده است ، که اتمهای کربن آنها با ترکیب sp2 ترکیبی ساخته شده اند. در این سطح انرژی اتصال بین اتمهای کربن 3.3 الکترون ولت است ، در حالی که بین سطح فقط 07/0 الکترون ولت است. این وابستگی شدید جهتهای منجر به ایجاد ناهمسانگردی واضح از خصوصیات مکانیکی ، الکتریکی و حرارتی گرافیت می شود:

 

شکاف آسان گرافیت خالص در امتداد صفحات پایه ، مقاومت قابل توجهی بالاتر در امتداد لایه های کریستال.

عایق حرارتی و الکتریکی متعامد صفحه های پایه در برابر رسانایی تقریباً فلزی در طول صفحه.

رسانایی درون صفحه با جداسازی محلی الکترون های π امکان پذیر است.

 

خواص روان کننده معروف گرافیت نه تنها ساختاری است ، زیرا فقط در اثر رطوبت وجود دارد. 

 

اگر سطوح همبستگی ثابتی با یکدیگر نشان ندهند ، از کربن توربو استرات صحبت می شود.

 

تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) دسته ای از صفحات پایه را در گرافیت نشان می دهد. همپوشانی پشته های کج باعث ایجاد نوارهای مویر می شود. فاصله های صفحه اصلی 3.35 Å (0.335 nm) در اینجا حل نشده است.

 

از طرف دیگر ، در کربن به اصطلاح شیشه ای ، صفحات مانند صفحات کتاب موازی هواپیما نیستند ، بلکه مانند کاغذ مچاله شده هستند. این کربن مانند شیشه سخت و ایزوتروپیک است ، از این رو نام آن است. تصفیه ویژه (کشش الیاف پلاستیک و نمودار سازی بعدی) جهت دهی صفحات را در جهت الیاف امکان پذیر می کند. نتیجه الیاف کربن با مقاومت بالا است.

 

فولرن ها و نانولوله ها فقط یک صفحه پایه دارند که در حالت اول به صورت کره خمیده می شوند و در حالت دوم به لوله تبدیل می شوند. در اینجا نیز انتقال به گرافیت سیال است. لایه های بعدی می توانند مانند پیاز جمع شده و پودر دوده مانند ایجاد کنند.