ГРАФИТ
(нем. Graphit, от греч.
grapho - пишу), минерал, гексагональная кристаллич. модификация чистого
углерода, наиболее устойчивая в условиях земной коры. Хорошо образованные
кристаллы редки, форма их обычно пластинчатая. Чаще природный Г. представлен
листочками без кристаллографич. очертаний и их агрегатами. Кристаллич.
решётка Г. - слоистого типа (см. рис.). В слоях атомы С расположены в узлах
гексагональных ячеек слоя. Каждый атом С окружён тремя соседними с расстоянием
1,42 А. Слои располагаются параллельно на расстоянии 3,55 А, с симметрич.
повторяемостью через один, т. к. они взаимно смещены. Связь между атомами
С в одном слое прочная, ковалентного типа; между слоями - слабая, остаточно-метал-лич.
типа. Особенности структуры Г. и наличие разного типа связей обусловливают
анизотропию
ряда физич. свойств. Так, остаточно-металлич. связь даёт непрозрачность,
металлич. блеск и высокую электропроводность. От слабой связи между атомными
слоями зависит также характерная для Г. спайность по одному направлению.
Плотность 2230 кг/м3. Твёрдость благодаря лёгкости разрыва
между сетками, перпендикулярными плоскости (0001), равна 1 по минералогич.
шкале; в самом слое твёрдость высокая - 5,5 и выше. Большой прочностью
связи между атомами самой сетки объясняется высокая темп-ра плавления Г.
(3850±50°С). Г. хорошо проводит электричество (электрич. сопротивление
кристаллов 0,42*10-4 ом/м). Графитовые порошки и блоки
имеют значительно большее сопротивление и тем большее, чем выше их дисперсность
(до 8-20*10-4 ом/см). Г.-магнитноанизотропен,
кислотоупорен, окисляется только при
высоких темп-pax, но растворяется в расплавленном железе и сгорает в расплавленной
селитре. Г. обладает низким сечением захвата тепловых нейтронов, легко
обрабатывается. Свойства Г. значительно изменяются при облучении нейтронами:
увеличиваются электросопротивление, модуль упругости и твёрдости; теплопроводность
уменьшается приблизительно в 20 раз.
Различают месторождения кристаллического
Г., связанного с магматич. горными породами или кристаллич. сланцами, и
месторождения скрытокристаллического Г., образовавшегося при метаморфизме
углей. В магматич. горных породах Г. кристаллизуется из расплава и отмечается
в виде отд. чешуек и скоплений (гнёзда и штоки) разной величины
и разного содержания (напр., Ботогольское месторождение в Бурят. АССР,
где разрабатывают участки чистого Г. без обогащения). Г. добывают в основном
из кристаллич. сланцев, образовавшихся в результате глубокого метаморфизма
глин, содержащих битуминозные вещества. Содержание Г. в кристаллич. сланцах
достигает 3-10-20% и более. Графитовую чешуйку из руды извлекают флотацией.
В СССР Г. добывается на Украине; за рубежом - в Чехословакии, Австрии,
ФРГ, Финляндии, Малагасийской Республике, на Цейлоне.
Скрытокристаллич. Г. образуется при
изменении пластов угля под воздействием магматич. пород. В месторождениях
этого типа содержание углерода 60-85% ; руды используются без обогащения.
Крупные месторождения такого Г. известны в СССР на Урале и в Красноярском
крае; за рубежом - в Мексике, в Юж. Корее и др.
Наряду с природными Г. к кристаллич.
разновидности принадлежат также искусственные (доменный и карбидный Г.).
Доменный Г. выделяется при медленном охлаждении больших масс чугуна, карбидный
- при термич. разложении карбидов. К скрытокристаллич. разновидности относится
Г., получаемый в электрич. печах путём нагревания углей до темп-ры более
2200°С.
Благодаря совокупности ценных физико-хим.
свойств Г. применяют во многих областях совр. пром-сти. Высокая жаропрочность
обусловливает использование Г. в произ-ве огнеупорных материалов и изделий:
литейных форм, плавильных тиглей, керамики, противопри-гарных красок в
литейном деле и пр. Искусств. кусковой Г. применяют как эрозионностойкие
покрытия для сопел ракетных двигателей, камер сгорания, носовых конусов
и для изготовления нек-рых деталей ракет. Вследствие высокой электропроводности
его широко используют для изготовления электротехнич. изделий и материалов:
гальванич. элементов, щелочных аккумуляторов, электродов, скользящих контактов,
нагревателей, проводящих покрытий и пр. Благодаря хим. стойкости Г. применяют
в хим. машиностроении в качестве конструкционных материалов (произ-во плит
для футеровки, труб, теплообменников и пр.). Малый коэфф. трения Г. позволяет
использовать его для изготовления смазочных и антифрикц. изделий. Блоки
из очень чистого искусств. Г. используют в ядерной технике как замедлители
нейтронов. Тонкоизмельчённый скрытокристаллич. Г. в виде суспензии приме-
няется для предупреждения образования
накипи на стенках паровых котлов. Г. также применяют для произ-ва карандашей
и красок. Все перечисленные области применения Г. предъявляют очень разнообразные
требования к его качеству (чистоте, величине кристаллов, форме частиц и
т. п.), поэтому Г. разных типов не всегда могут быть взаимозаменяемыми.
Среди социалистич. стран по размерам
добычи Г. выделяются СССР и Чехословакия. В капиталистич. мире наибольшие
количества Г. дают Юж. Корея, Мексика,
Австрия, ФРГ. Лучшие сорта крупнокристаллич.
Г. (в небольших количествах) добывают Цейлон и Малагасийская Республика.
Лит.: Веселовский В. С., Графит,
2 изд., М., 1960. Р. В. Лобзова.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я