Колоїдний графіт - широко застосовувана в промисловості форма технічного графіту. Являє собою дисперсну модифікацію гексагонального поліморфного вуглецю. На відміну від крупнокристалічного графіту характеризується порошкоподібної тонкодисперсної структурою. Для отримання колоїдної форми використовують спеціальні малозольні марки графіту ПММ-1, ПММ-2. Вихідним матеріалом для них служить штучний графіт, одержуваний за технологією термообробки з кам'яновугільного антрациту. Рідше для цього застосовують високосортних збагачений графіт з природного мінерального сирья.Отдельную нішу в застосуванні займає колоїдний графіт, що отримується з особливо чистого штучного графіту.
Метод отримання колоїдного графіту
Проводять мелкодисперсную форму графіту за технологією подрібнення на спеціальних колоїдних млинах. В процесі виготовлення утворюється найтонший графітовий порошок. Для очищення від сторонніх домішок, наприклад, від оксидів заліза, його змішують з водою до утворення густої суспензії, в яку додають соляну кислоту. Після промивання і сушіння очищений продукт пропускають через тонке сито і поділяють на фракції за величиною мікрочастинок, формуючи такі марки колоїдного графіту:
- "C-1" з величиною частинок до 4 мікрон,
- "C-2" з величиною частинок до 15 мкм,
- "C-3" з частками величиною до 30 мкм.
Таким чином, готова промислова продукція являє собою розділені по фракціях сухі тонкодисперсні порошки з високоочищеного графітного матеріалу.
За фізико-хімічними властивостями колоїдна форма помітно відрізняється від вихідного матеріалу - крупнокристалічного графіту. Відмінність технічних властивостей тим більше, чим більш високий ступінь дисперсності. Зокрема, у колоїдного порошку практично чорний колір (на відміну від металевого сірого у графіту), він не такий жирний на дотик, має меншу електропровідність і більш високу хімічну активність. До важливих властивостей можна віднести підвищену адгезію колоїдного графіту до металевих поверхонь, нерозчинність у воді, маслі, органічних розчинниках.
застосування
Тонкодисперсний порошок з графіту знаходить застосування в багатьох галузях промисловості. Його використовують в якості наповнювача, добавки. Це важливий компонент у виробництві густих і рідких універсальних і спеціальних мастильних матеріалів. Колоїдний графіт зберігає хорошу адгезію до металевої поверхні при високій температурі і вважається незамінним в технологічних процесах в чорній, кольоровій металургії, в металообробці. Ось деякі сфери застосування колоїдного високодисперсного графіту:
- Склади для обробки заготовок при куванні стали і легких сплавів.
- Обмазувальні матеріали для плавильного інструменту і внутрішньої поверхні тиглів при плавці металів.
- Склади для змазування матриць і оправок при екструзії профілів, труб з кольорових металів і сплавів.
- Мастильна суспензія для заготовок в штамповочном виробництві.
На основі колоїдного графіту виробляють також безмасляні суспензії для змащування тертьових гумових деталей. У складі молибденсодержащих твердих мастил використовують для обробки металевих тросів, які працюють при високих навантаженнях. У виробництві фторопластових композицій тонкодисперсний порошок додають в якості наповнювача (різке підвищення зносостійкості полімеру).
Особливості, переваги
Пластинчаста структура мікрочастинок визначає високі антифрикційні і адгезійні властивості графітового колоїдного матеріалу. На його основі отримують склади з унікальними технічними характеристиками, здатні функціонувати в важких умовах, значно збільшують експлуатаційний ресурс технологічного обладнання, оснащення, деталей машин. Застосування тонкодисперсного графіту в якості добавок і наповнювачів дозволяє надати конструкційним, мастильним, фарбувальних матеріалів нові унікальні властивості.