Ο γραφίτης εμφανίζεται φυσικά ως νιφάδες και φλέβες μέσα σε κατάγματα βράχου ή ως άμορφα κομμάτια. Η βασική κρυσταλλική δομή του γραφίτη είναι ένα επίπεδο φύλλο έντονα συνδεδεμένων ατόμων άνθρακα σε εξαγωνικά κύτταρα. Ονομάζονται γραφικά, αυτά τα φύλλα στοιβάζονται το ένα πάνω από το άλλο για να δημιουργήσουν όγκο, αλλά οι κατακόρυφοι δεσμοί μεταξύ των φύλλων είναι πολύ αδύναμοι. Η αδυναμία αυτών των κάθετων δεσμών επιτρέπει στα φύλλα να διασπούν και να γλιστρούν μεταξύ τους. Ωστόσο, εάν ένα φύλλο graphene είναι ευθυγραμμισμένο και τυλιγμένο οριζόντια, το προκύπτον υλικό είναι 100 φορές ισχυρότερο από τον χάλυβα.
Γράφοντας και υλικά καλλιτεχνών
[Οι πυρήνες μολυβιού μολύβδου είναι κατασκευασμένοι από ένα μείγμα πηλού και γραφίτη. Χαλαρά διασπασμένες νιφάδες γραφίτη σηματοδοτούν το χαρτί και ο πηλός δρα ως υλικό δέσμευσης. Όσο υψηλότερο είναι το περιεχόμενο του γραφίτη του πυρήνα, το μαλακότερο μολύβι και το σκοτεινό ίχνος του . Δεν υπάρχει κανένας μόλυβδος σε αυτό που είναι γνωστό ως μολύβια μολύβδου. Το όνομα προέρχεται στην Ευρώπη όταν ο γραφίτης ονομάστηκε [Plumbago "ή [Black Lead" λόγω της μεταλλικής εμφάνισής του. Η χρήση του γραφίτη ως δείκτης χρονολογείται από τον 16ο αιώνα στο βορρά Αγγλία, όπου ο τοπικός θρύλος δηλώνει ότι οι βοσκοί χρησιμοποίησαν μια πρόσφατα ανακαλυφθείσα απόθεση γραφίτη για να σηματοδοτήσουν τα πρόβατα.
Λιπαντικά και ανθεκτικά
Ο γραφίτης αντιδρά με ατμοσφαιρικούς υδρατμούς για να καταθέσει ένα λεπτό φιλμ σε οποιεσδήποτε γειτονικές επιφάνειες και μειώνει την τριβή μεταξύ τους. Δημιουργεί μια αναστολή στο πετρέλαιο και μειώνει την τριβή μεταξύ δύο κινούμενων μερών. Ο γραφίτης λειτουργεί με αυτόν τον τρόπο ως λιπαντικό μέχρι θερμοκρασία 787 βαθμών Κελσίου (1.450 βαθμούς Φαρενάιτ) και ως αντι-διαχωριστικό υλικό μέχρι 1.315 βαθμούς Κελσίου (2.399 βαθμούς Φαρενάιτ). Ο γραφίτης είναι ένα κοινό ανθεκτικό υλικό επειδή αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να αλλάζει χημικά. Χρησιμοποιείται σε διαδικασίες κατασκευής που κυμαίνονται από χάλυβα και γυαλί έως επεξεργασία σιδήρου. Είναι επίσης ένα υποκατάστατο αμιάντου στις επενδύσεις φρένων αυτοκινήτων.
Μπαταρίες ιόντων λιθίου
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου διαθέτουν κάθοδο λιθίου και άνοδο γραφίτη. Καθώς η μπαταρία φορτίζει, τα θετικά φορτισμένα ιόντα λιθίου στον ηλεκτρολύτη-Α λύση λιθίου-συσσωρεύονται γύρω από την άνοδο γραφίτη. Μια άνοδος λιθίου θα έκανε μια πιο ισχυρή μπαταρία, αλλά το λίθιο επεκτείνεται σημαντικά όταν φορτίζεται. Με την πάροδο του χρόνου, η επιφάνεια της καθόδου του λιθίου γίνεται ραγισμένη, προκαλώντας τη διαφυγή ιόντων λιθίου. Αυτές με τη σειρά τους σχηματίζουν αυξήσεις που ονομάζονται δενδρίτες σε μια διαδικασία που μπορεί να βραχυκυκλωθεί η μπαταρία.
