Este carbonul mai bun decât grafitul

 

Este carbonul mai bun decât grafitul?

 

La această întrebare nu se poate răspunde cu un simplu „da” sau „nu”, deoarece carbonul este o familie vastă, iar grafitul este doar un membru al acelei familii.

Elementul carbon posedă numeroși alotropi. De la cel mai dur material-diamantul-la grafit lubrifiant și negru de fum electric conductiv, diferențele dintre proprietățile lor provin din diferitele moduri în care sunt aranjați atomii de carbon.

 

Dincolo de aceste forme tradiționale, familia carbonului include membri noi, cum ar fi fullerene, nanotuburi de carbon și grafen. Aceste materiale prezintă proprietăți remarcabile în ceea ce privește conductivitatea electrică, conductibilitatea termică și rezistența mecanică. Într-adevăr, prin manipularea microstructurii carbonului, se pot crea materiale cu proprietăți foarte diferite pentru a satisface nevoi specifice.

 

Grafitul este unul dintre cei mai folosiți membri ai familiei carbonului. Structura sa unică stratificată îi conferă o suită de proprietăți excelente: este un bun conductor electric, oferă o conductivitate termică superbă în direcții specifice și posedă calități de auto-lubrefiere, precum și o stabilitate chimică remarcabilă.

 

Aceste caracteristici au făcut din grafit o piatră de temelie a industriei. Este utilizat pe scară largă la fabricarea de anozi pentru baterii-litiu,sagger de grafit,temperatură-înaltăcreuzete de grafit, matrițe pentru turnare metalurgică, inele de etanșare și bucșe pentru etanșări mecanice,elemente de încălzireși biele pentru cuptoare cu vid și tuburi de grafit pentru aplicații fotovoltaice.

 

Principalele diferențe dintre cele două sunt:

 

1. Reglabilitatea proprietăților: Materialele de carbon oferă o gamă largă de proprietăți care pot fi personalizate prin proiectarea microstructurii lor (cum ar fi gradul de grafitizare). De exemplu, cărbunele activat are o suprafață specifică masivă, ceea ce îl face ideal pentru adsorbție și cataliză, în timp ce fibra de carbon este renumită pentru rezistența sa ridicată. Deși proprietățile grafitului sunt excelente, ele sunt relativ fixe.
2. Specificitatea aplicației: această adaptabilitate permite materialelor de carbon să exceleze în numeroase-domenii de vârf. De exemplu, datorită performanței lor superioare, compozitele carbon/carbon depășesc grafitul tradițional în aplicații la temperatură înaltă, cum ar fi creșterea monocristalului de siliciu Czochralski (CZ); Între timp, materiale precum nanotuburile de carbon strălucesc în sectoare de frontieră, cum ar fi energia nouă și aerospațial.

 

Prin urmare, nu există o opțiune absolut mai bună-doar cea care este cea mai potrivită. Alegerea materialului depinde în întregime de scenariul specific de aplicare și de cerințele de performanță.