Graphite: Gauta ye Ntsho ya Intasteri ye e nago le Botho bjo bo Kgethegilego

Graphite ya tlhago ke diminerale yeo e sego ya tšhipi yeo e bopilwego ka dielemente tša khapone. Ke sephetho sa ditlamorago tše di kopantšwego tša sedimentation le metamorphism nakong ya histori ya thutafase. Tshepetšo ya yona ya go bopa kudu e na le magato a mabedi: kgato ya go kgoboketša sedimente ye e humilego ka khapone- le kgato ya metamorphic mineralization. Ya pele e fana ka mothopo o humilego wa khapone bakeng sa go bopša ga graphite, mola ya mafelelo e phetha phetogo go tloga go khapone go ya go graphite.

Graphite ya tlhago e bopilwe go tšwa go dilo tša khapone ka tlhagong. Methopo ya dilo tša khapone e ka arolwa kudu ka khapone ya organic le khapone ye e sa phelego. Gare ga tšona, khapone ya organic e a buša, kudu e tšwa dibjalong tša bolele le difosele tše nnyane ka lewatleng la mathomo, gammogo le mašaledi a mangwe ao a nago le khapone-. Khapone ye e sa phelego e tšea karolo ye nnyane, bontši e tšwa go khapone-ye e nago le dilo tše di sa phelego go swana le maswika a khaponete ao a bopilwego tikologong ya lewatle. Khapone ya mathomo ya organic le khapone ye e sego ya tlhago di a kgoboketšwa gomme di epelwa ka fase ga lewatle, di bopa dillaga tša sedimentary tšeo di humilego ka dilo tša khapone.

Ka morago ga go ba le dipolokelo tša sedimentary tše di lekanego, didirišwa tša khapone di nyaka maemo a itšego a themperetšha le kgatelelo gore di fetošwe go ba graphite. Tshepetšo ye ya phetogo e tsebja gape bjalo ka tshepedišo ya graphitization. Nakong ya go sepela ga dipoleiti tša tectonic tša Lefase, dillaga tša sedimentary tše di humilego ka khapone- ka lewatleng di sepela ganyenyane-ganyenyane karolong ye e tseneletšego ya kgapetla. Tikologo ye e tswaletšwego ka themperetšha ya godimo le kgatelelo e kgontšha didirišwa tša khapone tše di phatlaletšego go bopa ka lebelo le ka thulaganyo go bopa di-nucleus tša graphite, gomme ka morago di kgoboketšwa ka go nanya le go gola go bopa dikristale tša graphite. Gare ga bona, themperetšha le kgatelelo ke maemo a mathomo a phetogo ya didirišwa tša khapone go ba graphite, gomme nako ya kgolo ya kristale ke selo se bohlokwa tekanyo ya graphitization.

Graphite ya tlhago e phatlalatšwa kudu lefaseng ka bophara gomme e na le dipolokelo tše ntši. "Kakaretšo ya Dithoto tša Diminerale ya 2024" yeo e lokolotšwego ke Dinyakišišo tša Thutafase tša United States e bontšha gore go fihla mafelelong a 2022, dipolokelo tše di hlatsetšwego lefaseng ka bophara tša graphite ya tlhago e be e le ditone tše ka bago dimilione tše 280. Dipolokelo tša China e be e le ditone tše ka bago dimilione tše 810, e lego mo e ka bago kotara ya palomoka ya lefase ka bophara. Tšweletšo ya lefase ka bophara ya graphite ka 2023 e be e le ditone tše ka bago dimilione tše 1.6, gomme tšweletšo ya China e be e le ditone tše ka bago dimilione tše 1.23, e lego mo e ka bago 77% ya palomoka ya ditšweletšwa tša lefase, go dira gore China e be motšweletši yo a etilego pele wa graphite lefaseng.

Graphite ya tlhago ke jet black ka mmala le go thelela ka sebopego. Go ya ka diphapano tša sebopego sa yona sa kristale, e ka arolwa ka graphite ya kristale le graphite ya amorphous.

Graphite ya kristale e na le sebopego se sebotse sa kristale gomme dikristale di ka bonwa ka leihlo. E ka arolwa gape ka flake graphite le block graphite. Ge dillaga tše tee tša graphite di kgobokeditšwe ka thulaganyo, di bopa dihlapi-sekala-go swana le graphite ya flake. Ge e ba thulaganyo e sa rulaganywa, go tla bopša graphite ya boloko ye e kitimago.

Dikristale tša graphite tša cryptocrystalline ke tše nnyane kudu gomme di swana le dilo tša go swana le mmu-. Dibopego tša tšona tša kristale di ka bonwa gabotse fela ka thušo ya maekerosekopo ya elektrone, ka fao di bitšwa gape mmu-go swana le graphite.

Foromo ya kristale ya graphite ya tlhago e amana kudu le boleng bja yona bja intasteri. Ka kakaretšo, ge tekanyo ya kristale e kaone, ke moo dimelo tša boleng di lego godimo. Ka fao, graphite ya flake gantši e na le dithoto tša godimo le boleng bja tirišo ge e bapetšwa le mehuta ye mengwe ya graphite.

Go ya ka go hlopha ga diminerale go ya ka sebopego sa tšona sa kristale, dipeeletšo tša graphite di ka arolwa gape ka mehuta ye meraro: mohuta wa metamorphic wa selete, mohuta wa metamorphic wa kgokagano, le mohuta wa magmatic hydrothermal, go ya ka mokokotlo wa thutafase le maemo nakong ya go bopša ga graphite.

Dipeeletšo tša graphite tša metamorphic tša selete di bopilwe kudu ke metamorphism ya selete ya khapone ya bogologolo-ye e nago le strata ya sedimentary ka lebaka la metsamao ya tectonic. Gantši di tšweletša graphite ya flake ya bogolo bjo bogolo-le bja boleng bjo bo phagamego-. Le ge e le gore mphato wa ore o fase kudu, dipeeletšo tše di na le tekanyo ye kgolo gomme boleng bja intasteri ke bjo bo phagamego kudu.

Peeletšo ya graphite ya metamorphic ya kgokagano e bopša ge magma e tsena ka gare ga strata ya go rwala malahla- gomme khapone ka gare ga legato la malahla e feta metamorphism. E tsebja gape bjalo ka graphite yeo e nago le malahla-. Tekanyo ya kristale ya graphite e fase kudu, e tšweletša bjalo ka microcrystalline goba cryptocrystalline. Mophato wa ore o godimo kudu, o fihla go 60% go ya go 90%.

Dipeeletšo tša graphite tša hydrothermal tša magma di bopša ke go fodiša le go kristaloga ga khapone-yeo e nago le diela tša magma. Ka kakaretšo ke tša tekanyo ye nnyane, ka mebele ya diminerale ye e sa swanego, diphapano tše kgolo ka tekanyo ya go kristaloga ga graphite, gomme bontši ke graphite ya flake ya magareng go ya go ye botse. Mophato wa ore o fase kudu.

Sebopego se se kgethegilego sa graphite ya tlhago se e fa mehutahuta ya dithoto tše dibotse kudu, gomme gape se atološa kudu sebaka sa yona sa tirišo tšhemong ya intasteri.

Sebopego se boleta: .Graphite e na le kganetšo ye botse kudu ya themperetšha ya godimo -. Ntlha ya yona ya go qhibidiga e kgauswi le 4 000℃gomme ntlha ya yona ya go bela e fihla go 4 250℃. Graphite ke kristale ya athomo, gomme ditlemo tše tee tša covalent magareng ga diathomo tša khapone ke ditlemo tše matla kudu tša dikhemikhale tšeo di nyakago tekanyo e phagamego kudu ya matla gore di kgaotše. Ka fao, ntlha ya go qhibidiga ya graphite e godimo kudu, gomme e itemogela go fokotšega ga boima bja mmele bjo bonyenyane gaešita le ka fase ga dithemperetšha tše di phagamego kudu. Ka go realo, ka mafapheng a intasteri a go swana le metallurgy le go lahlela, graphite e ka šomišwa go tšweletša ditena tša magnesium-carbon refractory le di-crucible tša graphite tšeo di lwantšhago themperetšha ya godimo-.

E lwantšha dikhemikhale:Graphite e na le dithoto tše botse kudu tša go lwantšha -go tšhungwa. E ka kgotlelela kgogolego ya diesiti tše di fapanego tše maatla, metheo ye maatla le ditharollo tša organic. Go feta fao, graphite e na le "kamano" ya fase kudu go bontši bja ditharollo tša dikhemikhale, gomme bokagodimo bja yona ga bo sekametše go scaling. E ka šomišwa ka intastering ya dikhemikhale go tšweletša didirišwa tša go lwantšha tšhilafalo ya bohlweki bjo bo phagamego-, go swana le diphaephe tša dikhemikhale, ditanka tša karabelo, ditora tša go tšhuma, bjalobjalo.

Lubricity e ntle: .Graphite ke setlolo se se tiilego seo se nago le histori ye telele ya tšhomišo. Sebopego sa yona sa legato seo se lego bonolo go se thelela se e fa dithoto tše botse kudu tša go tlotša. Ka morago ga go monya dikgase le mouwane wa meetse moyeng, sekgala magareng ga dillaga tša graphite se a oketšega, e lego seo se dirago gore go be bonolo go thelela le go godiša le go feta tshepedišo ya yona ya go tlotša. Ka fao, ka diintastering tša go swana le tšweletšo ya metšhene, graphite e ka šomišwa bjalo ka setlolo se se tiilego go thuša go tloša dibopego go tšwa go di-casting, goba e ka kopanywa le ditšhipi tše dingwe go dira dibering tša go tlotša tšeo di se nago oli-le didirišwa tše dingwe tša kgohlano. Gape ke setlolo seo se šomišwago ka tlwaelo bophelong bja letšatši le letšatši bakeng sa go rarolla bothata bja go ruthetša bja di- lock cores.

Conductivity motlakase: .Graphite ke sedirišwa seo se šomišwago ka tlwaelo seo e sego -metallic conductive, seo se amanago le sebopego sa peakanyo ya dielektherone ya diathomo tša khapone ka gare ga graphite. Athomo e nngwe le e nngwe ya khapone e na le dielektherone tše 4 ka gare ga legato la yona la ka ntle. Ka sebopegong sa go swana le sa graphite sa legato la khekhe ya todi-, athomo ye nngwe le ye nngwe ya khapone e šomiša dielektherone tše 3 go kgokagana le diathomo tše dingwe tše 3 tša khapone go e dikologa go bopa ditlemo tša covalent. Ka fao, athomo ye nngwe le ye nngwe ya khapone e tla ba le elektrone ye e lokologilego ye e oketšegilego go sepetša mohlagase, e lego seo se dirago gore graphite e be le bokgoni bjo bobotse kudu bja go swara mohlagase. Ka go realo, graphite e šomišwa kudu ka intastering ya mohlagase gomme e šomišwa ka tlwaelo bjalo ka filament ya di-bulb tša mabone tša maatla a godimo, dithupa tša khapone, diporaše, bjalobjalo, goba e dirišwa bjalo ka dielektrode ka gare ga diphaephe tša khapone ya eleketorode ye nnyane, dielektrode tše botse tša di-rectifier tša mercury, khapone ya go welda, ditlabakelo tša mogala le dikarolo tše dingwe.

Go feta fao, dithoto tša mmele le tša dikhemikhale tše di tsepamego tša graphite di laola go swanelega ga yona bjalo ka sethibela karabelo ya dikhemikhale le sethibela-maemo se sebotse. Se se kgontšhitše go šomišwa kudu ka mafapheng a intasteri a maemo a godimo a go swana le didirišwa tša intasteri ya nuclear le dikarolo tša didirišwa tša sefofane. Molokong wa bone-moloko wa godimo-gase ya themperetšha ya godimo-di-reactor tše di fodišitšwego tšeo ga bjale di šomago ka kgwebo ka China, graphite ye e tsepamego e šomišwa bjalo ka retardant ya di-reactor.

Diphapano magareng ga mehuta ye mebedi ya "gauta ye ntsho ya intasteri".

Graphite ya tlhago le malahla ka bobedi ke dilo tšeo di bopilwego ka dielemente tša khapone, gomme ka bobedi di tsebja bjalo ka "gauta ye ntsho ya intasteri". Le ge go le bjalo, di fapana kudu ka dithoto tša sebopego le dibaki tša go bopa, gomme gape di na le mehola ya tšona ya moswananoši ka dikgopelong tša intasteri.

Go ya ka pono ya sebopego, graphite ya tlhago le malahla di fapana kudu. Graphite ya tlhago ke diminerale tše di hlwekilego tšeo di bopilwego ka dielemente tša khapone, ka diathomo tša khapone tšeo di rulagantšwego ka sebopego sa legato se se rulagantšwego le sebopego sa kristale se se swanago. Ka lehlakoreng le lengwe, malahla ke motswako wa dielemente tše di fapa-fapanego tše bjalo ka khapone, hydrogen le oksitšene. Diathomo tša khapone di kopana le diathomo tše dingwe go bopa dimolekule tše di fapanego tša diphedi, tšeo di kopanywago ka go se kgethe le metswako yeo e sa phelego, e lego seo se feleletšago ka sebopego se se raraganego le seo se sa rulaganywago. Ka fao, dithoto tša mmele le tša dikhemikhale tša graphite di tsepame kudu go feta tša malahla. Ntlha ya yona ya go tuka, ntlha ya go qhibidiga le go swara phišo ka moka di phagame kudu go feta tša malahla. Le ke lebaka leo ka lona le ge bobedi bja tšona di na le palo ye kgolo ya dielemente tša khapone, malahla a ka šomišwa bjalo ka makhura mola graphite e sa kgone.

Go tšwa go pono ya dibaki, le ge e le gore bobedi graphite ya tlhago le malahla ke ditšweletšwa tša go tšhologa le go fetoga ga mašaledi a dibjalo tša bogologolo, go bopša ga graphite go nyaka phetogo ya themperetšha ya godimo-le kgatelelo ya godimo-ka karolong ye e tseneletšego ya kgapetla ya lefase, moo khapone e ka bopago dikristale tša graphite. Magala a hloka fela go feta go sedimentation ka karolong ye e sa tsepamago ya kgapetla ya lefase go bopa lignite, le go feta tekanyo ya fase ya metamorphism go bopa malahla a bituminous le anthracite. Ge themperetšha le kgatelelo di tšwela pele go oketšega, phetogo go tšwa go malahla go ya go graphite le yona e ka direga. Mohlala, graphite ya mohuta wa malahla a metamorphic a kgokagano e bopša ge legato la anthracite le tsentšwe ke magma gomme le feta metamorphism ya themperetšha ya godimo-.

Ditirišong tša intasteri, graphite ya tlhago e fapane kudu le malahla. Graphite ya tlhago e šomišwa kudu bjalo ka sedirišwa se se tala sa intasteri go tšweletša dikarolo tša metšhene ya intasteri le didirišwa tše di theilwego godimo ga khapone-. Ka lehlakoreng le lengwe, malahla a dirišetšwa kudu bakeng sa go tšhuma bakeng sa kabo ya matla le go ntšha metswako ya diphedi, e bjalo ka go tšweletšeng mohlagase, go direng tšhipi le go tšweletšeng methanol, ammonia e tala, bjalobjalo.

Go tšwelela ga tikologo ye mpsha ya phetogo ya intasteri ya lefase ka bophara go tlišitše dibaka tše mpsha le ditlhohlo go nyakišišo le tirišo ya graphite. Ka tšwelopele ya theknolotši le kaonafatšo ya intasteri, theknolotši ya tshepedišo ya maemo a godimo ya graphite e fihleletše ka go se kgaotše diphetogo, dithoto tša graphite di hlamilwe kudu le go šomišwa, gomme intasteri ya graphite e thomile go hlabolla go leba mafelong a theknolotši ya godimo-. Go tšweletše lelokelelo la didirišwa tše difsa tša graphite, tše bjalo ka graphite e feto-fetogago, graphite ya nkgokolo, graphene, bjalobjalo.

Graphite ye e fetofetogago e dirwa ka go ruthetša ka lebelo le go katološa graphite ya tlhago ya flake ka tshepedišo ye e kgethegilego ya dikhemikhale. Ka lebaka la tshepedišo ya yona ya tšweletšo ya katološo, e bitšwa gape graphite ye e atološitšwego. Graphite e feto-fetogago ga e abe feela dithoto tše dibotse kudu tša graphite ya tlhago eupša gape e katološa boleta bja yona, go kgotlelela le dithoto tša yona tša go monya. E ka šoma ka fase ga dithemperetšha tše di phagamego, dikgateletšo tše di phagamego goba maemo a mahlasedi gomme e ka šomišwa bjalo ka sedirišwa sa go thibela kgabo le go tiiša. Ka go šomiša dimelo tša yona tša hydrophobic le oleophilic, e ka šomišwa bjalo ka adsorbent go alafa dilo tše di theilwego godimo ga oli-, gantši e šomišwa go swara go dutla ga oli ye tala le meetse a ditšhila a lefelo la oli; e ka tloša gape dilo tšeo di qhibidigago ka gare ga oli, go swana le dibolayasenyi le dikarolo tše dingwe tše kotsi tša tlhago goba tše di sa phelego, goba ya šomišwa go tloša dilo tše kotsi ka gare ga dikgase tša go ntšha moya tša intasteri le tša go ntšha moya tša dikoloi.

Graphite ya nkgokolo e hwetšwa ka go šomiša mekgwa ya metšhene le ya mmele go dira gore graphite ya tlhago ya flake e be nkgokolo. Sebopego sa nkgokolo se e fa go swara mohlagase mo go botse kudu, bokgoni bja go tjhaja le go ntšha, le bophelo bja modikologo, se e dira gore e be sedirišwa sa eleketorode ye mpe ye e loketšego kudu bakeng sa dibetri tša lithium-ion. Mo mengwageng ya morago bjale, tšhomišo ya dibetri tša lithium-ion ka ditšweletšweng tša elektroniki tša go swana le dikhomphutha, dikgokagano, le boithabišo e gotše ka lebelo. Ka katološo ya ka pela ya intasteri ya dikoloi tša mohlagase ye e hlwekilego le ye e sa senyetšego tikologo, nyakego ya dibetri tša maatla a lithium-ion tša go šoma gabotse kudu e oketšegile ka go se kgaotše, tšeo ka morago di hlohleleditšego nyakego le tlhabollo ya graphite ya nkgokolo.

Gare ga mehuta ka moka ye mefsa ya didirišwa tša graphite tšeo di lego gona ga bjale, graphene ka ntle le pelaelo ke "pere ye lefsifsi" ya didirišwa, e hlohleletša lephoto le lefsa la dikgopelo tša graphite gomme e tloga e emela mohuta wo mofsa wa maatla a tšweletšo.

Graphene ke letlakala le tee-letlakala la legato-lile la go swana le sedirišwa seo se bopilwego ka diathomo tša khapone, seo gape se tsebjago bjalo ka graphite ya legato le tee. Go sa šetšwe botenya bja yona bjo bo sesane kudu, e na le matla a magolo kudu, gotee le go swara mohlagase mo gobotse kudu, go swara phišo le go kgona go fetofetoga, e lego seo se dirago gore e tšeelwe godimo kudu dikarolong tše dintši tše bjalo ka fisiks, khemikhale, thutaphedi le matla. Ka go diriša dithoto tše di phagamego tša graphene, ditšweletšwa tša intasteri tše di tšwetšego pele le tša elektroniki tša go swana le dilo tša go tlotša tša go lwantšha -go tšhungwa ka motswako wa graphene, didirišwa tša filimi ya go phatlalatša phišo, didirišwa tša pontšho tše di fetofetogago, le disensara tša go kwa di ka tšweletšwa. Nakong e tlago, graphene e tla ba le ditebelelo tše di nabilego dikarolong tša go swana le biomedicine, optics, electronics, le tikologo, gomme go letetšwe gore e tliše phetogo ye e šitišago tšhemong ya semiconductor, e tla ba sedirišwa sa motheo sa dipotologo tša moloko wo o latelago le dikhomphutha tše kgolo.

Ka gare ga maemo a nyakišišo ye e tšwelago pele ka -ka botebo ka ga didirišwa tša graphite, didirišwa tše di theilwego godimo ga graphite- tše di nago le boitlhamelo kudu le tša maemo a godimo-tiragatšo di letetšwe go tšwelela nakong ye e tlago, di kgatha tema ye bohlokwa go tšwetša pele tlhabollo ya intasteri, go godiša bokgoni bja enetši, le go šireletša tikologo. Dinyakišišo tša bjale di laetša gore boleng bja graphite ya tlhago bo ama thwii tshepedišo le bogolo bja tirišo ya didirišwa tše mpsha tšeo di lokišitšwego go tšwa go yona. Ge boleng le bohlweki bja graphite ya tlhago di le kaone, ke moo mehola e lego e megolo go lokišetšeng didirišwa tše difsa. Nakong e tlago, mabala a maatla a maswa, didirišwa tše mpsha, intasteri ya tšhireletšo ya setšhaba, le sefofane, ao a dirišago didirišwa tša graphite tša maemo a godimo, a tla ba le nyakego ye kgolo ya methopo ya graphite ya boleng bjo bo phagamego-. Bjalo ka polokelo ye kgolo le motšweletši wa graphite ya tlhago lefaseng, China e swanetše go tšwela pele go tsentšha ka gare maitapišo a go nyakišiša graphite, go šomiša mekgwa ye mentši go nyaka ka botlalo diminerale tše di tseneletšego-le go hlabolla methopo ya boleng bjo bo phagamego-, gomme ya ithekga ka se, go maatlafatša tlhabollo ye e feletšego le tšhomišo ya methopo ya graphite, go godiša bokgoni bja nyakišišo le boitlhamelo bja theknolotši ka mafapheng ao a sa tšwago go hlongwa, le go fetoša melemo ya mehlodi ya graphite ka melemo ya ntshetsopele masimong a macha, ka ho tšwela pele matlafatsa ntshetsopele ya mabotho a macha a tlhahiso.