¿Por qué el grafito se puede usar como un lubricante?

Escrito por harvey sells | Traducido por sofia loffreda
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¿Por qué el grafito se puede usar como un lubricante?
Las máquinas necesitan una lubricación adecuada para funcionar eficientemente. (kugellager image by Sascha F. from Fotolia.com)

El grafito es la forma mineral de carbono. Las venas de grafito se producen en la piedra caliza debido a la presencia de materiales orgánicos. El grafito es un mineral blando y se produce tanto en bulto como en forma de copos. El grafito es el único elemento no metálico que es un buen conductor de la electricidad. Las estructuras cristalinas se forman ocasionalmente y se rompen con facilidad. Esta es la razón de la sensación grasosa de la materia a pesar de ser un lubricante seco.

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Exfoliación basal

Cuando se produce una estructura de cristal en el grafito, es un cristal áspero de seis caras que se descompone fácilmente en copos. Este proceso se conoce como exfoliación basal. Estas escamas se deslizan unas entre otras. Esta es la causa de la característica grasosa del grafito y resulta en su aplicación como un lubricante. Dado que el material es sólido, el grafito se considera un lubricante seco.

Minerales a base de carbono

Tanto el grafito y los diamantes son a base de carbono. El grafito es un excelente lubricante. Los diamantes son los abrasivos más duros. Los diamantes son buenos aislantes de la electricidad. El grafito es un buen conductor. El grafito es una forma estable de carbono. Los diamantes cerca de la superficie de la Tierra están experimentando el cambio a grafito, sin embargo, el proceso es lento.

Estructuras atómicas

El grafito y los diamantes tienen fuertes enlaces entre los átomos de carbono. La diferencia radica en la estructura de los átomos. En los diamantes, los átomos están dispuestos en una estructura tridimensional. Esto da lugar a enlaces superiores e inferiores más fuertes. Los átomos de grafito están organizados en una estructura de dos dimensiones, con una unión débil por encima y por debajo.

Vapor de agua

El grafito necesita vapor de agua para lubricar. La energía del enlace entre el agua y el grafito es menor que entre el grafito y la superficie a ser lubricada. Esto significa que el grafito funciona mejor en un ambiente normal. El grafito no es adecuado para la lubricación al vacío.

Contenido de carbono

El grafito natural se extrae. La calidad y procesamiento del mineral determinarán el grado del grafito. El grafito natural de alta calidad contiene niveles de carbono entre 96% y 98%. El alto contenido de carbono y alta cristalización incrementarán la calidad de lubricación y la resistencia para unirse químicamente a través de la oxidación. El grafito sintético se puede crear con los niveles de carbono similares al grafito natural de alta calidad. Para requisitos de lubricación menores, se puede utilizar el grafito amorfo con un 80% de contenido de carbono.

Altas temperaturas

El grafito se puede utilizar en temperaturas continuas de 450 grados C. Puede soportar picos de temperatura aún más altos. El grafito conduce poco calor por sí mismo y proporciona cierto aislamiento térmico.

Composiciones

Si bien el grafito es un material blando y un excelente lubricante, puede ser enrollado en forma de fibras. Estas fibras pueden ser retorcidas en hilos y mantenerlos en su lugar con un aglutinante como una resina epoxi. Este es el método de creación de composiciones para su uso en artículos como aviones, automóviles y palos de golf.

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