איזה גרפיט טוב יותר או גרפיט פחמן?
נתחיל בביצועים וביישומים שלהם!
גרפיט ופחמן גרפיט הם שניהם חומרי פחמן בטבע, אך הם מראים מאפיינים שונים לחלוטין ביישומים תעשייתיים. לגרפיט, כחומר גבישי המתרחש באופן טבעי, יש מבנה שכבה טיפוסי; בעוד גרפיט פחמן הוא חומר סינטטי, שנוצר על ידי הרכבת גרפיט עם קלסר פחמימי בטמפרטורה גבוהה, ובעל המאפיינים הכפולים של גרפיט ופחמן אמורפי.
בתחום המוליכות החשמלית והתרמית, גרפיט טבעי בעל טוהר גבוה מראה יתרונות שאינם ניתן להשוואה. מבנה הסריג שלו הושלם וניידות האלקטרונים שלו גבוהה, ולכן הוא הפך לחומר המועדף לרכיבים כמו אלקטרודות ומברשות שליליות של סוללות ליתיום. עם זאת, לפחמן גרפיט יש מוליכות חשמלית מעט נחותה בגלל האזור האמורפי שנוצר על ידי הקלסר, אך עדיין יש לו מקום ליישום בתחום האלקטרודות הרגילות בגלל עלותה הנמוכה.
מבחינת התנגדות טמפרטורה גבוהה וביצועי שימון, מאפייני החלקה הבין-שכבתיים של גרפיט הופכים אותה לבחירה אידיאלית עבור חומרי סיכה בטמפרטורה גבוהה, אך לפחמן גרפיט יש מבנה צפוף יותר וביצוע היטב בתחום החותמות המכניות. טבעות איטום גרפיט הפחמן בציוד תעשייתי מודרני יכולות לעמוד בתנאי לחץ גבוה ולקבל סיכה עצמית טובה, שהיא איזון שקשה להשיג עם גרפיט טהור.
ראוי לציין במיוחד את התעשייה הגרעינית, בה יכולת מתינות הנויטרון של גרפיט גבוה של גרפיט הופכת אותו לחומר מרכזי עבור הכורים, ואילו גרפיט הפחמן אינו מוכשר בגלל בעיות טומאה. הבדל זה ממחיש בצורה חיה כי בחירה חומרית היא אף פעם לא שיפוט פשוט של טוב או רע, אלא התאמה מדויקת בין ביצועים לתנאי עבודה. רק על ידי הבנת ההבדלים במיקרו -מבנים של השניים ניתן להשיג את היישומים התעשייתיים המותאמים ביותר.