గ్రాఫైట్

వికీపీడియా నుండి
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు
Graphite
GraphiteUSGOV.jpg
Graphite specimen
సాధారణ సమాచారం
వర్గము Native mineral
రసాయన ఫార్ములా C
ధృవీకరణ
రంగు Steel black, to gray
Crystal habit Tabular, six-sided foliated masses, granular to compacted masses
Crystal system Hexagonal (6/m 2/m 2/m)
Cleavage Perfect in one direction
Fracture Flaky, otherwise rough when not on cleavage
Mohs Scale hardness 1–2
Luster metallic, earthy
Refractive index Opaque
Pleochroism None
Streak Black
సాంద్రత 2.09–2.23 g/cm3
Solubility Molten Ni
మూలాలు [1][2]

కార్బన్‌ రూపాంతరాలులో గ్రాఫైట్ ఖనిజం కూడా ఒకటి. 1789లో అబ్రహాం గొట్లోబ్ వెర్నర్ ద్వారా గ్రాఫైట్‌కు నామకరణం జరిగింది. గ్రీకు పదమైన γράφειν (గ్రాఫైన్‌) ఆధారంగా ఆయన ఈ పేరు పెట్టారు: "గీసేందుకు/రాసేందుకు" పెన్సిల్‌లలో గ్రాఫైట్‌ను ఉపయోగిస్తుంటారు. ఈ సందర్భంగా దీనిని సాధారణంగా లెడ్ అని పిలిచినప్పటికీ, అసలు లోహ పదార్థమైన లెడ్‌తో పోల్చినపుడు ఇది విభిన్నంగా ఉంటుంది. వజ్రం (మరో కార్బన్‌ సమ్మేళనం)లా కాకుండా, గ్రాఫైట్ అనేది ఒక విద్యుత్ వాహకం, అర్ధ లోహం. అందుకే దీన్ని ఆర్క్ ల్యాంప్‌ల యొక్క ఎలక్ట్రోడులుగా ఉపయోగిస్తుంటారు. ప్రామాణిక పరిస్థితులు వద్ద ఎక్కువ స్థిరత్వం చూపడం ద్వారా, కార్బన్ నుంచి గ్రాఫైట్ వ్యత్యాసాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. అయినప్పటికీ, కార్బన్ సమ్మేళనాలకు సంబంధించిన హీట్ ఆఫ్ ఫార్మేషన్‌(సమ్మేళనం ఏర్పడేందుకు అవసరమయ్యే ఉష్ణోగ్రత)గురించి వర్ణించడానికి ఉష్ణ రసాయనశాస్త్రంలో గ్రాఫైట్‌ను ప్రమాణిక స్థితిగా ఉపయోగిస్తుంటారు. బొగ్గుయొక్క అత్యధిక స్థాయి ఖనిజమైన ఆంథ్రసైట్ కంటే మాత్రమే ఉన్నత స్థాయి ఖనిజంగా భావించడం వల్ల గ్రాఫైట్‌ను ప్రత్యామ్నాయంగా మెటా-ఆంథ్రసైట్ అని కూడా పిలుస్తుంటారు. అయినప్పటికీ, గ్రాఫైట్‌ను మండించడం చాలా కష్టమైన పని కాబట్టి సాధారణంగా ఇది ఇంధనంగా ఉపయోగపడదు.

ప్రకృతిసిద్ధంగా మూడు ప్రాధమిక రకాలైన గ్రాఫైట్ లభ్యమవుతుంది. వీటిలో ప్రతి ఒక్క రకం కూడా విభిన్న రకాలైన ఖనిజ మిశ్రమాలతో నిండి ఉంటుంది:

  1. క్రిస్టటల్లైన్ ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్ (లేదా సంక్షిప్తంగా ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్‌) అనేది ఒంటరిగాను, సమతలంగాను, పలక లాంటి అణువులను కలిగి ఉండడంతో పాటు, అంచులు విరిగిపోకుండా ఉంటే షడ్బుజఆకార అంచులతోను కనబడుతుంది. అంచులు విరిగిపోతే అవి క్రమరహింతగాను, కోణీయంగాను మారగలవు;
  2. అమార్పస్ (నిరాకార)గ్రాఫైట్ అనేది సూక్ష్మమైన అణువులగా ఉండడంతో పాటు బొగ్గు యొక్క ఉష్ణ రూపాంతరత, బొగ్గు ఏర్పడే ప్రక్రియలోని చివరి దశ ఫలితంగా ఏర్పడడం వల్ల కొన్ని సమయాల్లో ఇది మెటా ఆంథ్రసైట్ అని కూడా పిలవబడుతుంటుంది. చాలా సూక్ష్మమైన పొరలు కలిగిన గ్రాఫైట్‌ను వాణిజ్యరీత్యా కొన్ని సమయాల్లో అమార్పస్ అని పిలుస్తుంటారు;
  3. లంప్ గ్రాఫైట్ (దీనిని సిర గ్రాఫైట్‌గా కూడా పిలుస్తారు)అనేది పగిలిన సిరలు లేదా పగుళ్లలో ఏర్పడుతుంది. ఇది పీచువంటి లేదా సన్నని స్ఫటిక రాశులు యొక్క భారీస్థాయి అంతరవృద్ధిగా కనిపించడంతో పాటు మూలంలో జలోష్ణ (హైడ్రోథర్మల్) లక్షణాన్ని కలిగివుంటుంది.

పొరల మధ్య 1° కంటే తక్కువ కోణీయ వ్యాప్తి ఉన్నట్టైతే, అటువంటి గ్రాఫైట్‌ను హైలీ ఆర్డెర్డ్ పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ లేదా హైలీ ఓరియంటెడ్ పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ (HOPG)గా సూచిస్తారు. అత్యధిక-నాణ్యతతో కూడిన ఈ సింథటిక్ రూపం శాస్త్రీయ పరిశోధనలో ఉపయోగపడుతుంది.[3] "గ్రాఫైట్ ఫైబర్‌" అనే పేరును కొన్నిసార్లు కార్బన్ ఫైబర్ లేదా కార్బన్ ఫైబర్-రీయిన్ఫోర్సెడ్ పాలిమర్‌ను సూచించేందుకు కూడా ఉపయోగిస్తుంటారు.

సంఘటన[మార్చు]

2005లో గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తి

గ్రాఫైట్‌తో పాటు క్వార్ట్జ్, కాల్సేట్, అభ్రకములు, ఇనుము మెటోరైట్‌లు, టూర్మలైన్‌లు లాంటి ఇతర ఖనిజాలు కూడా కలిసి ఉంటాయి. అంతేకాకుండా గ్రాఫైట్ అనేది ఇతర అనేక లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది. పలుచని పొరలుగా ఉండే గ్రాఫైట్ మృదువైనది. అయితే, దీనికి స్థితిస్థాపక శక్తి మాత్రం ఉండదు. ఈ ఖనిజం చేతులమీద, కాగితం మీద నల్లటి గుర్తులను ఏర్పరచడంతో పాటు, విద్యుత్‌ను ప్రవహింపచేయగలదు. అలాగే, సూపర్‌లూబ్రిసిటీని ప్రదర్శిస్తుంది. మృదుత్వం, మెరుపు, సాంద్రత, గీతలు గీయగలగడం లాంటివి గ్రాఫైట్‌కు సంబంధించిన అత్యుత్తమ క్షేత్రస్థాయి సంకేతాలు.

యునైటెడ్ స్టేట్స్ జియోలాజికల్ సర్వే (USGS)ప్రకారం, 2008లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా సహజసిద్ధమైన గ్రాఫైట్ ఉత్పాదన 1,110 వేల టన్నులు(kt). అదేసమయంలో గ్రాఫైట్‌కు సంబంధించి చైనా (800 kt), భారతదేశం (130 kt), బ్రెజిల్‌ (76 kt), ఉత్తర కొరియా (30 kt), కెనడా (28 kt)లు అతిపెద్ద ఎగుమతిదారులుగా ఉన్నాయి. గ్రాఫైట్ అనేది అమెరికాలో తవ్వి తీయబడడం లేదు.అయితే, 2007లో అమెరికా 1.18 బిలియన్ డాలర్ల విలువైన 198 kt సింథటిక్ గ్రాఫైట్‌ను ఉత్పత్తి చేసింది. ఇక అమెరికాకు సంబంధించి సహజ, సింథటిక్ గ్రాఫైట్ వినియోగం వరుసగా 42 kt, 200 ktగా ఉంది.[4]

లక్షణాలు[మార్చు]

గ్రాఫైట్ అనేది పొరలుగా ఉండే సమ్మేళనం. గ్రాఫైట్‌లోని ఒక్కో పొరలో కార్బన్ పరమాణువులు 0.142 నానోమీటర్ల దూరంతో షట్కోణ జాలకంగా ఉండడంతో పాటు, ఈ సమతలలా మధ్య దూరం 0.335 నానోమీటర్లుగా ఉంటుంది.[5] గ్రాఫైట్ అనేది ఆల్ఫా (షట్కోణాకార), బీటా (రాంబోహైడ్రల్‌)అనే రెండు రూపాల్లో ఉండడంతో పాటు, ఈ రెండు రూపాలకు సంబంధించిన భౌతిక లక్షణాలు (గ్రాఫైన్‌ పొరల దొంతరలు కొంచెం విభిన్నంగా ఉండడం తప్పించి)అతి దగ్గరి పోలికను కలిగి ఉంటాయి.[6] షట్కోణ గ్రాఫైట్ అనేది సమతలంగా లేదా అతుకులుగా ఉండవచ్చు.[7] ఇక ఆల్ఫా రూపాన్ని యాంత్రిక చర్య ద్వారా బీటా రూపంగా మార్చవచ్చు. అలాగే, 1300 °సెంటీగ్రేడ్‌కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడిచేయడం ద్వారా, బీటా రూపాన్ని మళ్లీ ఆల్ఫా రూపానికి మార్చవచ్చు.[8] గ్రాఫైట్‌లో ఉండే పొరలు దాని తక్కువ సాంద్రతకు సాయపడుతాయి.

ఒక సమతలం నుంచి మరో సమతలానికి నెమ్మదిగా ప్రయాణించినప్పటికీ, ధృడమైన సమతలాల వ్యాప్తంగా ఫోనోన్‌లు బాగా వేగంగా వ్యాప్తి చెందుతాయి. దీనివల్ల గ్రాఫైట్ యొక్క ధ్వని సంబంధమైన మరియు ఉష్ణ సంబంధ లక్షణాలు అధిక విషమదిశాత్మకంగా ఉంటాయి.

కార్బన్ పొరల మధ్య అపారమైన ఎలక్ట్రాన్ డీలోకలైజేషన్ కారణంగా గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రసారం జరుగుతుంది ఈ దుగ్విషయాన్ని అరోమాటిసిటీ అని పిలుస్తారు). సంయోగం చెందిన ఈ ఎలక్ట్రాన్‌లు స్వేచ్ఛగా సంచరించగలగడం వల్ల ఇవి విద్యుత్‌ను ప్రవహింపజేయగలుగుతాయి. అయినప్పటికీ, కేవలం సమతల పొరల మధ్య మాత్రమే విద్యుత్ ప్రవాహం జరుగుతుంది.

గ్రాఫైట్, గ్రాఫైట్ చూర్ణానికి ఉన్న స్వీయ-కందెనతత్వం, పొడి కందెనతత్వం లక్షణాల కారణంగా పారిశ్రామిక ఉపయోగాల్లో ఇవి అత్యంత విలువైనవి. గ్రాఫైట్ నిర్మాణంలోని పలకల మధ్య వదులైన ఇంటర్‌లేమిల్లర్ అనుసంధానం కారణంగా, గ్రాఫైట్ కందెన లక్షణాలు బాగా నెమ్మదైనవని సాధారణంగా భావిస్తుంటారు.[9] గ్రాఫైట్ అనేది తక్కువ స్థాయి కందెన లక్షణాలు కలిగిన మూలకం అయినప్పటికీ, శూన్య పర్యావరణంలో (ఈ రకమైన సాంకేతికత అంతరిక్ష సంబంధిత ప్రయోగాల్లో ఉపయోగిస్తారు)ఈ లక్షణాలు ప్రస్ఫుటంగా కనిపిస్తాయి. పర్యావరణం నుంచి గాలి, నీరు లాంటి అంశాలు సహజసిద్ధంగా శోషణ కావడం వల్ల గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య చోటుచేసుకునే ద్రవాల కారణంగానే కందెనతత్వం జనిస్తోందనే విషయాన్ని కనుగొనేందుకు ఈ పరిశీలన దారితీసింది. అయితే, ఈ పరమాణు లక్షణమనేది మాలిబ్డినమ్ డిసల్ఫైడ్ లాంటి పొడి కందెనల లక్షణాలను కలిగి ఉండదు. సూపర్‌లూబ్రిసిటీ అని పిలిచే ప్రయోజనం సైతం గ్రాఫైట్ యొక్క కందెనతత్వం లక్షణాలకు తోడు కాగలదని ఇటీవలి అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి. అయితే, కొన్ని స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ లోహాల్లో సైతం లోహ క్షయం ఏర్పరచగలిగే స్వభావంతో పాటు,[10][11] భిన్నమైన లోహాల మధ్య కూడా గాల్వనిక్ క్షయం (దాని విద్యుత్ వాహకత కారణంగా)ఏర్పరచగలగడం వల్ల గ్రాఫైట్ ఉపయోగం పరిమితం చేయబడింది. అంతేకాకుండా తేమ ఉన్నట్టైతే, అల్యూమినియంను కూడా ఇది క్షయం చేసేస్తుంది. ఈ కారణంగానే, అల్యూమినియం ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ లలో గ్రాఫైట్‌ను కందెనగా వాడడాన్ని అమెరికా ఎయిర్ ఫోర్స్ నిషేధించింది.[12] దీంతోపాటు అల్యూమినియం కలిగిన ఆటోమేటిక్ ఆయుధాల్లోనూ గ్రాఫైట్ ఉపయోగాన్ని తగ్గించింది.[13] గ్రాఫైట్ పెన్సిల్‌తో గీయడం సైతం అల్యూమినియం భాగాలను సులభంగా క్షయం చేయగలదు.[14] హెక్సాగోనల్ బోరాన్ నైట్రైడ్ అనే మరో అత్యధిక- ఉష్ణోగ్రత లూబ్రికెంట్ సైతం గ్రాఫైట్‌ తరహా పరమాణు నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. గ్రాఫైట్‌ను పోలిన లక్షణాలు ఉండడం వల్ల కొన్నిసార్లు దీన్ని తెల్ల గ్రాఫైట్ అని పిలుస్తుంటారు.

పెద్ద సంఖ్యలోని క్రిస్టలోగ్రాఫిక్ లోపాలు గ్రాఫైట్‌లోని సమతలాలను ఒక్కటిగా బంధించిన సమయంలో గ్రాఫైట్‌ తన లూబ్రికేషన్ కోల్పోవడం ద్వారా పైరోలైటిక్ కార్బన్‌గా మారుతుంది. కృత్రిమ గుండె కవాటం లాంటి రక్త సరఫరా ఇంప్లాంట్ల తయారీకి ఈ పదార్ధం చక్కగా ఉయోగపడుతుంది. ఇది కూడా ఎక్కువగా డయా అయస్కాంతం కావడం వల్ల, బలమైన అయస్కాంతం సమక్షంలో గాలిలో తేలియాడుతుంది.

ప్రకృతిసిద్ధమైన, క్రిష్టలైన్ గ్రాఫైట్ల యొక్క విరూపణ సమతలాలు, పెలుసుదనం, అసంగత యాంత్రిక లక్షణాల కారణంగా వాటిని నిర్మాణాత్మక పదార్థాల తరహాలో తరచుగా స్వచ్ఛమైన రూపంలో ఉపయోగించడం లేదు.

చరిత్ర[మార్చు]

గ్రాఫైట్ అనేది క్రీ.పూ. 4 వేల సంవత్సరాల నుండి ఉపయోగంలో ఉంది. నవీన రాతి యుగంలో ఆగ్నేయ యూరప్‌లో విలసిల్లిన మారికా నాగరికత సమయంలో కుండలను అలంకరించేందుకు ఒక సిరామిక్ పెయింట్‌ను సృష్టించడం జరిగింది.[15]

1565కు కొంతకాలం ముందు (కొన్ని ఆధారాల ప్రకారం 1500 ప్రారంభంలో) బోరోవ్‌డేల్ పారీష్, కుంబ్రియా, ఇంగ్లాండ్‌లలోని సెట్త్ వైట్‌ వద్ద ఉన్న గ్రే నాట్స్ సమీపంలో భారీగా ఉన్న గ్రాఫైట్ నిక్షేపాలను కనుగొన్నారు. అప్పట్లో ఇక్కడి స్థానికులు గొర్రెలకు గుర్తులు వేసేందుకు గ్రాఫైట్‌ను ఉపయోగించేవారు.[16][17] ఇక్కడ నిక్షేపాలుగా ఉన్న ప్రత్యేకమైన గ్రాఫైట్ మాత్రం బాగా స్వచ్ఛమైనది, మెత్తనిది కావడంతో పాటు, సులభంగా విరిగిపోగలిగింది. ఈ రూపంలో గుర్తించిన గ్రాఫైట్‌ నిక్షేపాలకు సాక్ష్యంగా ప్రస్తుతానికి ఇవి మాత్రమే మిగిలి ఉన్నాయి.[18]

సహజసిద్ధ గ్రాఫైట్ ఉపయోగాలు[మార్చు]

సహజసిద్ధ గ్రాఫైట్‌ను ఎక్కువగా ధాతువులు, స్టీల్ తయారీ, వ్యాకోచింపజేసిన గ్రాఫైట్‌, బ్రేక్ లైనింగ్స్, కర్మాగారాల్లో ఉపయోగించే లూబ్రికెంట్స్ కోసం వినియోగిస్తుంటారు.[4] గ్రాఫేన్‌ అనేది సహజసిద్ధంగా గ్రాఫైట్‌లో భాగంగా ఉంటుంది. దీని ప్రత్యేకమైన భౌతిక లక్షణాల కారణంగా ఇది బలమైన పదార్థాల్లో ఒకటిగా ప్రసిద్ధి చెందింది; అయినప్పటికీ, పారిశ్రామిక పద్దతిలో గ్రాఫేన్‌ను ఉపయోగించేందుకు ఆర్థికంగా సాధ్యమవడానికి ముందు, గ్రాఫైట్ నుంచి దీన్ని వేరు చేసే పద్దతి కోసం కొంత సాంకేతికపరమైన అభివృద్ధి అవసరమవుతుంది.

ధాతువులు[మార్చు]

కరిగిన స్థితిలోని లోహాలను నిల్వచేసేందుకు గ్రాఫైట్ మూస ఉపయోగించడంతో 1900 ముందు నుంచి దీన్ని అతిసాధారణంగా ఉపయోగించడం ప్రారంభమైంది. ప్రస్తుతం ఇది ధాతువులుకు సంబంధించిన అతి చిన్నభాగం. 1980ల మధ్యలో, కార్బన్-మాగ్నసైట్‌ ఇటుక ముఖ్యమైనదిగా మారగా, కొద్దికాలం తర్వాత అల్యుమినా-గ్రాఫైట్ రూపం ముఖ్యమైనదిగా మారింది. ప్రస్తుతం ఈ ప్రాముఖ్యం వరుస అల్యూమినా-గ్రాఫైట్ రూపాలు, కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుక, మోనోలిథిక్స్ (గన్నింగ్ మరియు ర్యామ్మింగ్ మిశ్రమాలు), మూసలు అనే క్రమంలోకి మారింది.

మూసలు బాగా పెద్ద పరిమాణంలోని ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్‌ను ఉపయోగించడం ప్రారంభించాయి. అయితే, కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుకకు ఈ విధంగా పెద్ద పరిమాణంలోని ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్ అవసరం లేదు; వీటికి మరియు ఇతరాలకు అవసరమైన పెద్ద పరిమాణం విషయంలో ఇప్పుడు మరింత వశ్యత ఏర్పడింది. దీంతోపాటు నిరాకార గ్రాఫైట్ ఇప్పుడు తక్కువ-స్థాయి ధాతువులకు పరిమితం కావడం లేదు. కరిగించిన ఉక్కును తెడ్డు నుంచి మూసకు పంపేందుకు అల్యూమినియా-గ్రాఫైట్ ఆకృతులను నాసికలు మరియు గోలెములు వంటి స్థిరమైన కొలిమి పాత్రలుగా ఉపయోగిస్తున్నారు, అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకొని నిలిబడేందుకు కార్బన్ మాగ్నెసైట్ బ్రిక్స్ లైన్ స్టీల్ కన్వర్టర్లు మరియు ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నస్‌లలో కూడా దీనిని ఉపయోగిస్తున్నారు. గ్రాఫైట్‌ యొక్క అధిక ఉష్ట వాహకత కారణంగా గ్రాఫైట్ బ్లాకులను పేలుడు కొలిమి లైనింగ్‌కు సంబంధించిన వివిధ భాగాల్లో కూడా ఉపయోగిస్తుంటారు. ఎక్కువ స్వచ్ఛత కలిగిన మోనోలిథిక్స్ అనేవి తరచూ కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుకలకు బదులుగా నిరంతరం మండే కొలిమిల లైనింగ్‌గా ఉపయోగిస్తుంటారు.

ఉక్కుకు తగినంత మార్కెట్ విలువ లేకుండా పోవడంతో పాటు, అమెరికా, యూరోపియన్ ధాతువుల పరిశ్రమ 2000-2003 మధ్య కాలంలో సంక్షోభంలో కూరుకుపోయింది. ప్రతి టన్ను ఉక్కుకు ధాతువు వినియోగం తగ్గిపోవడంతో చాలా ప్లాంట్‌లు మూతపడ్డాయి. హర్బిసన్-వాకర్ రిఫ్రాక్టరీలను రాడెక్స్-హెరాక్లిత్ సంస్థ (RHI)స్వాధీనం చేసుకున్న ఫలింతగానే అనేక ప్లాంట్‌లు మూతపడడం జరిగింది; అలాగే కొన్ని ప్లాంట్లు తమ పరికరాలను వేలం వేయడం జరిగింది. కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుక సామర్థ్యం ఎక్కువ మొత్తంలో తగ్గిపోయిన సమయం నుంచి, ధాతువుల ప్రదేశంలో గ్రాఫైట్ వినియోగం అనేది కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుక నుంచి దూరమై అల్యూమినా-గ్రాఫైట్ రూపాలు, మోనోలిథిక్స్ వైపుకు మళ్లింది.కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుకకు సంబంధించిన అధిక ఉత్పాదన ప్రస్తుతం చైనా నుంచి దిగుమతి అవుతోంది. దాదాపు పైన పేర్కొన్న ధాతువులన్నీ ఉక్కు తయారీ కోసం ఉపయోగపడడంతో పాటు, 75% ధాతువు వినియోగం ఇదే తీరుగా ఉంటోంది; ఇక మిగిలినవి సిమెంట్ తయారీ తరహా విభిన్నమైన పరిశ్రమల్లో ఉపయోగపడుతున్నాయి

USGS వివరాల ప్రకారం, 2006లో అమెరికా తన రిఫ్రాక్టరీల్లో వినియోగించిన ప్రకృతిసిద్ధ గ్రాఫైట్ వినియోగం 11,000 టన్నులుగా ఉంది.[4]

ఉక్కు తయారీ[మార్చు]

సహజమైన గ్రాఫైట్ అనేది తుది వినియోగంలో కరిగించిన ఉక్కులో పెరిగే కార్బన్‌లోకి చేరుతుంది, వేడి ఉక్కును బయటకు లాగేందుకు ఉపయోగించే డైస్‌కు మెరుగు పట్టించేందుకు దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. కార్బన్‌ను పెంచే పదార్థాలను సరఫరా చేయడం ఖర్చుతో కూడుకొని ఉంటుంది, అందువలన సింథటిక్ గ్రాఫైట్ పొడి, పెట్రోలియం కోక్ మరియు ఇతర రూపాలలోని కార్బన్ వంటి ప్రత్యామ్నాయాలు ఉపయోగించడం ద్వారా ఖర్చును తగ్గించుకోవచ్చు. ఉక్కులోని కార్బన్ పరిమాణాన్ని ఒక నిర్థిష్ట స్థాయికి పెంచేందుకు కార్బన్ రైజర్‌ను జోడిస్తారు. USGS గణాంకాల ఆధారంగా రూపొందించిన అంచనాల ప్రకారం, 2005లో అమెరికా ఈ రూపంలో 10,500 టన్నుల గ్రాఫైట్‌ను వినియోగించింది.[4]

వ్యాకోచింపజేసిన గ్రాఫైట్[మార్చు]

సహజసిద్ధమైన గ్రాఫైట్‌ను మొదట క్రోమిక్ ఆమ్లంలో నానబెట్టి, అటుపై గాఢ సల్ఫూరిక్ ఆమ్లంలో ముంచడం ద్వారా వ్యాకోచింపజేసిన గ్రాఫైట్ తయారుచేయబడుతుంది. ఈ సమయంలో క్రిస్టల్ సమతలాల మధ్య ఉన్న చిక్కనైన అల్లిక దూరం కావడం వల్ల గ్రాఫైట్ అనేది వ్యాకోచానికి గురవుతుంది. వ్యాకోచింపజేసిన గ్రాఫైట్ అనేది గ్రాఫైట్ పొర తయారు చేయడానికి లేదా గరిటలోని ద్రవరూప లోహాన్ని జాగ్రత్త చేయడానికి "హాట్ టాప్‌" రూపంలో నేరుగా ఉపయోగించడానికి లేదా ఎర్రటి వేడి ఉక్కు దిమ్మెలుగాను, ఉష్ట నష్టాన్ని తగ్గంచడానికి, లేదా ఒక ఫైర్ డోర్ చుట్టూ బిగించిన ఫైర్‌స్టాప్ గాను లేదా ప్లాస్టిక్ పైపు (మంట మండుతున్న సమయంలో గ్రాఫైట్ అనేది విస్తరించడం ద్వారా ఆ మంట ఎక్కువ కాకుండా, విస్తరించకుండా అడ్డగిస్తుంది) చుట్టూ లోహపు పట్టీ గాను లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగించడం కోసం ఎక్కువ సామర్థ్యం కలిగిన గ్యాస్కెట్ పదార్ధంగాను ఉపయోగించబడుతుంది. గ్రాఫైట్ పొరగా మార్చిన తర్వాత, ఆ పొర అనేది ఇంధన ఘటాలులోని బైపోలార్ ఫలకల్లోకి విస్తరిస్తుంది. ఈ గ్రాఫైట్ పొర అనేది ల్యాప్‌టాప్ కంప్యూటర్లులో వేడిని తగ్గించేందుకు ఉపయోగపడుతుంది. ఈ పొర ల్యాప్‌టాప్‌లను చల్లగా ఉంచడంతో పాటు బరువు తగ్గించేందుకు సాయపడుతుంది. అలాగే ఈ గ్రాఫైట్ పొరలను ఒక్కటిగా చేర్చి తయారు చేసిన పొర వాల్వు ప్యాకింగ్స్ లేదా గ్యాస్కెట్స్ తయారీకి ఉపయోగపడుతుంది. పాత తరహా ప్యాకింగ్స్ అనేవి ప్రస్తుతం ఈ సమూహంలో చిన్నపాటి అంశంగా మారిపోయాయి: ప్రస్తుతం వేడి నిరోధక అవసరాలను తీర్చడం కోసం సూక్ష్మ పొరల గ్రాఫైట్‌ను ఆయిల్స్ లేదా గ్రీజులలో ఉపయోగిస్తున్నారు. GAN అంచనాల ప్రకారం, ఈ రకమైన ఉపయోగం కోసం ప్రస్తుతం అమెరికా 7,500 టన్నుల సహజసిద్ధ గ్రాఫైట్‌ను ఉపయోగిస్తోంది.[4]

జతకూడే గ్రాఫైట్[మార్చు]

CaC6 నిర్మాణం

గ్రాఫైట్ రూపాలనేవి జతకూడే సమ్మేళనాలు. కొన్ని ఇతర లోహాలు, అణువులతోనూ ఇవి సంయోగం చెందగలవు. ఈ రకమైన సమ్మేళనాలలో, అతిధిగా వ్యవహరించే అణువు లేదా పరమాణువు అనేది గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య బంధీగా మారుతుంది. సమ్మేళనాలలోని అస్థిరమైన రసాయన బంధాల ఫలితంగా ఈ మార్పు చోటుచేసుకుంటుంది. పొటాషియం గ్రాఫైట్‌ను జతకూడే సమ్మేళనానికి ఒక శాశ్వతమైన ఉదాహరణగా చెప్పవచ్చు. KC8 అనే సూత్రం ద్వారా దీన్ని సూచిస్తారు. గ్రాఫైట్‌కు సంబంధించిన జతకూడే సమ్మేళనాలన్నీ ఉత్తమవాహకాలుగా ఉంటాయి. CaC6లో అత్యధిక సంక్రమణ ఉష్ణోగ్రత (జూన్ 2009నాటికి) Tc = 11.5 K వద్ద ఉంది, ఇది పీడనాన్ని కలుగజేసినప్పుడు ఇంకా పెరుగుతుంది (8 GPa వద్ద 15.1 K).[19]

బ్రేక్ లైనింగ్స్[మార్చు]

సహజసిద్ధ అమార్పస్, సూక్ష్మ పొరల గ్రాఫైట్‌లను భారీ (నాన్‌ఆటోమోటివ్‌) వాహనాల్లో బ్రేక్ లైనింగ్స్ లేదా బ్రేక్ షూలుగా ఉపయోగిస్తారు. అలాగే ఆస్బెస్టాస్‌కు ప్రత్యామ్నాయ అవసరంగా కూడా ఇది ప్రాముఖ్యం సంతరించుకుంది. దీంతో పూర్తిగా కొంతకాలం పాటు ఈ ఉపయోగం అత్యంత ముఖ్యమైనదిగా మారింది. అయితే, కొన్నాళ్లకు నాన్‌ఆస్పెస్టాస్ ఆర్గానిక్ (NAO) మిశ్రమాలనేవి గ్రాఫైట్ మార్కెట్ వాటాను ఆక్రమించుకోవడం ప్రారంభమైంది. కొన్ని ప్లాంట్‌లను మూసివేయడం ద్వారా బ్రేక్-లైనింగ్ పరిశ్రమ గడ్డు పరిస్థితులను ఎదుర్కోవడంతో పాటు దాని ప్రక్షాళనకు కూడా వీలుకాలేదు. USGS వివరాల ప్రకారం, బ్రేక్ లైనింగ్స్ కోసం 2005లో అమెరికా 6,510 టన్నుల సహజసిద్ధ గ్రాఫైట్‌ను వినియోగించింది.[4]

లోహాలు కరిగించే కొలిమి పూతలు మరియు కందెనలు[మార్చు]

లోహాలు కరిగించే కొలిమి పూత లేదా మూస అనేది నిరాకార లేదా సున్నితమైన పెచ్చు రూపంలోని గ్రాఫైట్ యొక్క ఒక నీటి-ఆధారిత పెయింట్. మూసలోపల పేయింట్ వేయడం మరియు దానిని ఆరబెట్టడం వలన అందులో సున్నితమైన గ్రాఫైట్ పూత ఏర్పడుతుంది. ఈ పూత అనేది వేడి లోహం చల్లబడిన తరువాత సదరు లోహం మూసకు అంటుకోకుండా ఉండేందుకు సాయపడుతుంది. అత్యధిక మరియు అతితక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగించేందుకు గ్రాఫైట్ ల్యూబ్రికెంట్‌లు సరైన పదార్థాలుగా ఉన్నాయి, గని త్రవ్వక యంత్రాలు మరియు మెరుగుపట్టించే లాక్‌లకు ఇవి వైర్ డై ఎక్స్‌ట్రూజన్ ల్యూబ్రికాంట్, యాంటీసీజ్ ఏజెంట్, గేర్ ల్యూబ్రికాంట్‌లుగా ఉపయోగపడతాయి. ఈ విషయంలో లో-గ్రిట్ గ్రాఫైట్ లేదా మరింత మెరుగైన నో-గ్రిట్ గ్రాఫైట్ (అత్యంత స్వచ్ఛమైన) ఎక్కువగా కోరబడుతుంది. దీనిని నీరు లేదా చమురులో ఒక డ్రై పౌడర్‌గా లేదా కల్లాయిడల్ గ్రాఫైట్‌ (ఒక ద్రవంలో శాశ్వత వ్యాక్షేపం)గా ఉపయోగించవచ్చు. USGS గ్రాఫైట్ వినియోగ గణాంకాల ఆధారిత అంచనా ప్రకారం, 2005లో ఈ రూపంలో 2,200 టన్నుల గ్రాఫైట్ ఉపయోగించబడింది.[4]

ఇతర ఉపయోగాలు[మార్చు]

సహజసిద్ధమైన గ్రాఫైట్‌ను గీయడానికి ఉపయోగించే పదార్థం ("లెడ్")గా సాధారణ పెన్సిల్‌లలోను, జింక్-కార్బన్ బ్యాటరీలులోను, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ బ్రషెస్‌లోను ఉపయోగించడంతో పాటు, వివిధ రకాల ప్రత్యేకమైన అంశాల కోసం కూడా ఉపయోగిస్తుంటారు.

సింథటిక్ గ్రాఫైట్ ఉపయోగాలు[మార్చు]

ఎలక్ట్రోడ్‌లు[మార్చు]

ఈ ఎలక్ట్రోడులు విద్యుత్‌ను తీసుకురావడం ద్వారా విద్యుత్ ఆర్క్ కొలుముల్లో ఉష్ణం తయారవుతుంది. ఎక్కువ భాగం ఉక్కు కొలుములన్నీ ఈ విధంగానే పనిచేస్తుంటాయి. ఇవి పెట్రోలియం కోక్‌ నుండి తయారవుతాయి. వీటిని పెట్రోలియం పిట్చ్ తో కలిపిన తర్వాత ఇవి రూపాన్ని సంతరించుకుంటాయి. అటుపై వీటిని అవక్షేపించడం కోసం వేడి చేస్తారు. తర్వాత దీన్ని అత్యధిక ఉష్ణోగ్రత (3000 °C) వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా గ్రాఫైట్‌ను రూపొందిస్తారు. ఈ విధంగా కార్బన్ నుంచి గ్రాఫైట్ తయారవుతుంది. పరిమాణంలో వివిధ రకాలుగా ఉండే ఇవి 11 అడుగుల వరకు పొడవు, 30 ఇంచుల వరకు వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ కొలుములను ఉపయోగించడం వల్ల ప్రపంచ ఉక్కు ఉత్పత్తిలో సమతౌల్యం పెరిగింది. అదేసమయంలో మిగిలిన కొలుములతో పోలిస్తే ఒక టన్ను ఎలక్ట్రోడ్ నుంచి ఎక్కువ ఉక్కును ఉత్పత్తి చేసే విషయంలో ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ కొలుములు మరింత సమర్థతను ప్రదర్శిస్తాయి. USGS సమాచారం ఆధారంగా రూపొందించిన అంచనా ప్రకారం, 2005లో గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ వినియోగం 197,000 టన్నుల వరకు జరిగింది.[4]

చూర్ణం మరియు తుక్కు[మార్చు]

చూర్ణం లేదా పొడి అనేది పెట్రోలియం కోక్‌ను గ్రాఫిటైజేషన్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణగ్రతకు వేడిచేసినప్పడు తయారవుతుంది. కొన్నిసార్లు చిన్నపాటి మార్పులతో ఇది జరుగుతుంది. ఇక గ్రాఫైట్ తుక్కు అనేది ఉపయోగానికి పనికిరాని ఎలక్ట్రోడ్ పదార్ధపు ముక్కల (తయారీ సమయంలో లేదా ఉపయోగం తర్వాత దశలో)నుంచి ఏర్పడుతుంది. అలాగే లేత్‌లో క్రష్షింగ్, సైజింగ్ జరిగేటప్పుడు సాధారణంగా గ్రాఫైట్ తుక్కు అనేది ఏర్పడుతుంది. సింథటిక్ గ్రాఫైట్ చూర్ణం అనేది ఎక్కువగా ఉక్కులో కార్బన్‌ను పెంచడం కోసం (సహజసిద్ధ గ్రాఫైట్‌కు బదులుగా) ఉపయోగించబడుతుంది. మరికొంత భాగం బ్యాటరీలలోను, బ్రేక్ లైనింగ్స్ లోను ఉపయోగించబడుతుంది. USGS వివరాల ప్రకారం, 2001 (తాజా సమాచారం)లో అమెరికా 95,000 టన్నుల సింథటిక్ గ్రాఫైట్ చూర్ణం, తుక్కును ఉత్పత్తి చేసింది.[4]

న్యూట్రాన్ మోడరేటర్[మార్చు]

ప్రత్యేక స్థాయి సింథటిక్ గ్రాఫైట్ అనేది అణు రియాక్టర్‌లలో మాత్రికగా, న్యూట్రాన్ మోడరేటర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. దీనికి సంబంధించిన తక్కువ న్యూట్రాన్ అడ్డుకోత కారణంగా ప్రతిపాదిత సంలీన రియాక్టర్‌లలో కూడా ఇది ఉపయోగించబడుతుంది. రియాక్టర్ స్థాయి గ్రాఫైట్‌లో బోరాన్ లాంటి న్యూట్రాన్ శోషణ పదార్థాల్లు లేకుండా జాగ్రత్త వహించాలి. వాణిజ్యపరమైన గ్రాఫైట్ నిక్షేపక వ్యవస్థల్లో ప్రారంభ ఎలక్ట్రోడ్‌గా బోరాన్‌ను విస్తారంగా ఉపయోగిస్తుంటారు. అయితే, ఇలా బోరాన్‌ను ఉపయోగించడం వల్లే రెండో ప్రపంచ యుద్ధంలో జర్మనీవారు వినియోగించిన గ్రాఫైట్ ఆధారిత అణు రియాక్టర్లు విఫలమయ్యాయి. ఇక అప్పటినుంచి వారు ఆ సమస్యను పరిష్కరించలేక పోవడంతో చివరకు వారు తప్పనిసరిగా భారీ ఖర్చుతో కూడిన భారజలం మోడరేటర్స్ ఉపయోగించాల్సి వచ్చింది. అణు రియాక్టర్ల కోసం ఉపయోగించే గ్రాఫైట్‌ను తరచూ అణు గ్రాఫైట్ అని పిలుస్తుంటారు.

ఇతర ఉపయోగాలు[మార్చు]

గ్రాఫైట్ (కార్బన్) ఫైబర్ మరియు కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లను కార్బన్ ఫైబర్ రీఇన్‌ఫోర్స్ డ్ ప్లాస్టిక్‌లతో పాటు, రీఇన్‌ఫోర్స్ డ్ కార్బన్-కార్బన్ (RCC) లాంటి ఉష్ణ నిరోధక మిశ్రమాలలో కూడా ఉపయోగిస్తంటారు. చేపలు పట్టే గాలంలు, గోల్ఫ్ క్లబ్బులు, సైకిల్ ఫ్రేములు, పూల్ క్యూ స్టిక్కులు‌ లాంటి ఉత్పత్తులను కార్బన్ ఫైబర్ గ్రాఫైట్ సమ్మేళనాల నుంచి తయాతు చేస్తారు. దీంతోపాటు రీఇన్‌ఫోర్స్ డ్ కాంక్రీట్‌ తయారీలోనూ ఇది విజయవంతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. ఈ పదార్థాల్లోని కార్బన్ ఫైబర్ గ్రాఫైట్-రీఇన్‌ఫోర్స్ డ్ ప్లాస్టిక్ సమ్మేళనాల యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు, బూడిద పోత ఇనుము లాంటివి గ్రాఫైట్ పాత్ర ద్వారా బలీయంగా ప్రభావితం చేయబడుతాయి. ఈ సందర్భంలో, కార్బన్ రీఇన్‌ఫోర్స్ మెంట్‌ మరియు రెసిన్‌లకు సంబంధించిన స్వచ్ఛమైన మిశ్రమం గురించి తెలియజెప్పడం కోసం "(100%) గ్రాఫైట్‌" అనే పదాన్ని చాలా తరచుగా ఉపయోగిస్తుంటారు. అలాగే, అదనపు మూల పదార్ధాలు కలిగిన మిశ్రమ పదార్ధాలు గురించి చెప్పడం కోసం "మిశ్రమం" అనే పదాన్ని ఉపయోగిస్తుంటారు.[20]

గ్రాఫైట్ అనేది కనీసం మూడు రాడార్ అబ్జార్‌మెంట్ మెటీరియల్‌లలో ఉపయోగిస్తుంటారు. Sumpf మరియు Schornsteinfegerలలో ఇది రబ్బర్‌తో మిశ్రమంగా ఉంటుంది. వీటిని U-boat snorkelsలలో వాటి రాడార్ క్రాస్ సెక్షన్ను తగ్గించడం కోసం ఉపయోగిస్తారు. ప్రారంభపు F-117 నైట్‌హాక్‌ల ఫలకల్లోనూ వీటిని ఉపయోగించేవారు. ప్రస్తుతం ఆధునిక పొగరహిత చూర్ణంను గ్రాఫైట్‌లో పైపూతగా వేస్తున్నారు. స్టాటిక్ ఛార్జ్ పెరుగుదలను నిరోధించడం కోసం ఇలా చేస్తున్నారు.

గ్రాఫైట్ తవ్వకం,శుద్ధీకరణ, మరపట్టడం[మార్చు]

భూ ఉపరితలంపై గుంతలు తవ్వడం, భూగర్భంలో తవ్వకాల జరపడం లాంటి విధానాల ద్వారా ప్రపంచవ్యాప్తంగా గ్రాఫైట్‌ను వెలికి తీస్తున్నారు. ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్, అమార్పస్ గ్రాఫైట్‌లను భూ ఉపరితల, భూగర్భ గనుల నుంచి సేకరిస్తుండగా, లంప్ (వెయిన్) గ్రాఫైట్‌ను మాత్రం కేవలం శ్రీలంకలోని భూగర్భ గనుల నుంచి మాత్రమే తవ్వి తీస్తున్నారు. భూ ఉపరితల గనుల నుంచి ఖనిజాన్ని తవ్వి తీయడం కోసం సాధారణంగా యంత్రాలను (బుల్‌డోజర్ల వంటివి) ఉపయోగిస్తారు. ఇలా తవ్వి తీసిన ఖనిజాన్ని సాధారణంగా ట్రక్కుల్లో నింపి ప్లాంట్‌కు తరలిస్తారు. గ్రాఫైట్ యొక్క అసలు రాయి సాధారణంగా ఎర్రమట్టిలో కలిసిపోయి లేదా వాతావరణ సమక్షంలో ఉండటం వలన గొయ్యి నుంచి తీసిన గ్రాఫైట్‌ నూగు లేదా ముక్కలతో పాటు మలినాలను కలిగి ఉంటుంది (పేల్చివేత అరుదుగా అవసరమవుతుంది). ఇక భూగర్భం నుంచి గ్రాఫైట్ తవ్వి తీసే సమయంలో కఠిన శిల (ముతక ఖనిజం)ను పగలగొట్టేందుకు డ్రిల్లింగ్, పేలుడు లాంటివి నిర్వహిస్తారు. అటుపై ముక్కలు చేసిన ఖనిజాన్ని లోకోమోటివ్ ద్వారా నడిచే మైన్ కార్ల సాయంతో లేదా ఆటోమేటివ్ వాహనాల ద్వారా భూ ఉపరితలానికి తరలించి తర్వాత ప్లాంట్‌కు చేరుస్తారు. ప్రపంచంలోని తక్కువ అభివృద్ధి చెందిన ప్రాంతాల్లో, ఖనిజాన్ని తవ్వి తీసిన తర్వాత దానిని మనుష్యులు లాగడం ద్వారా నడిచే బండ్లలోను లేదా బుట్టలతో ఆడవాళ్లు తమ తలపై మోయడం ద్వారాను ప్లాంట్‌కి తరలిస్తారు.

గ్రాఫైట్ విషయంలో శుద్ధీకరణ అవసరమవుతుంది. ఎక్కువ మలినాలతో నిండి ఉండే అమార్సస్ గ్రాఫైట్, వెయిన్ గ్రాఫైట్ల విషయంలో దాదాపు ఎల్లప్పుడూ శుద్ధీకరణ అవసరమవుతుంది. ఒకవేళ శుద్ధీకరణ లేకుంటే, కూలీలు ద్వారా గ్రాఫైట్‌తో కలిసి ఉన్న అవసరంలేని పదార్ధాలు (రాళ్లు లాంటివి) తీసివేయించి శుభ్రం చేస్తారు. ప్రపంచంలోని మెజారిటీ ప్రాంతాల్లో ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తి ఆపివేయబడింది. సరఫరాను తగ్గించడం ద్వారా అవసరముంటే తప్ప దీన్ని తవ్వి తీయడం లేదు. ఫ్లోటేషన్ ద్వారా గ్రాఫైట్‌ను శుద్ధి చేయడంలో ఒక పెద్ద అడ్డంకి ఉంది: గ్రాఫైట్ బాగా సున్నితంగా ఉండటంతోపాటు, దానిపై ఖనిజ మాలిన్య "గుర్తులు" (పూతలు) ఉంటాయి. "గుర్తుల" రూపంలో ఉన్న ఖనిజ మాలిన్య కణాలను తొలగించడానికి ఫ్లోటేషన్ ఉపయోగించడం వలన బాగా స్వచ్ఛంకాని గ్రాఫైట్ లభిస్తుంది. అమ్మకానికి సరిపోయే గాఢత లేదా ఉత్పత్తిని పొందేందుకు రెండు మర్గాలున్నాయి: చూర్ణం చేయడం, దాన్ని వడ్డపోయడం ఇలా మళ్లీ మళ్లీ (ఏడుసార్లు వరకు) చేయడం ద్వారా, అతి శుద్ధమైన గాఢతను సాధించవచ్చు. లేదంటే, మలినాలతో నిండిన ఖనిజాన్ని హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం (సిలికేట్ మలినాల తొలగింపు కోసం) లేదా హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (కార్పోనేట్ మలినాల కోసం)కరిగించడం ద్వారా స్వచ్ఛమైన ఖనిజాన్ని పొందవచ్చు.

మరపట్టే ప్రక్రియలో, లోపలికి వచ్చే గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తులను మరియు గాఢతలను ముందుగానే విభజించడం (పరిమాణాల వారీగా లేదా జల్లెడ పట్టడం ద్వారా), జరుగుతుంది. ఇందులో భాగంగా గ్రాఫైట్ పొరల ముక్కలను పరిమాణాల వారీగా (8 మెష్ కంటే తక్కువ, 8–20 మెష్, 20–50 మెష్) జాగ్రత్త చేస్తారు.కార్బన్ అంశాలు గుర్తించబడే వరకు వీటిని భద్రం చేస్తారు. తర్వాత కొన్ని నిర్థిష్టమైన మిశ్రమాలని విభిన్నమైన భాగాల నుంచి తయారు చేస్తారు. ఇవి ఒక్కొక్కటీ నిర్థిష్ట పరిమాణం, కార్బన్ అంశాలను కలిగి ఉంటాయి. ఇక వినియోగదారుల కోసం ప్రత్యేకంగా కస్టమ్ మిశ్రమాలని తయారు చేస్తారు. వినియోగదారులు కోరిన విధంగా పొరల పరిమాణం, కార్బన్ అంశాలు నిర్థిష్టమైన పరిమాణంలో ఉండేలా ఈ సమ్మేళనాలను సిద్ధం చేస్తారు. పొర పరిమాణం అనేది ముఖ్యం కానట్టైతే, గాఢతను మరింత సులభంగా తయారుచేస్తారు. చమురు డ్రిల్లింగ్‌లో ఒక స్లర్రీగా ఉపయోగపడే సున్నితమైన పొడి ఉంటుంది; ఫౌండరీ కొలిమిల కోసం జిర్కోనియం సిలికేట్, సోడియం సిలికేట్ మరియు ఐసోప్రొపైల్ ఆల్కహాల్ పూతలు; మరియు ఉక్కు పరిశ్రమలో ఉపయోగించే కార్బన్ రైజర్ (సింథటిక్ గ్రాఫైట్ పౌడర్ మరియు పొడిరూపంలోని పెట్రోలియం కోక్‌లను కార్బన్ రైజర్‌లుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు)లను తుది ఉత్పత్తులుగా చెప్పవచ్చు. ముతక గ్రాఫైట్‌ను గ్రాఫైట్ మిల్లులోనే ప్రత్యేకంగా విభజించి, మూటలుగా సిద్ధం చేస్తారు; అదేసమయంలో ఎక్కువ క్లిష్టమైన సమ్మేళనాలను సైతం మిల్లు వద్దనే సిద్ధం చేసి మూటకట్టడమనేది బాగా సులభమైన పని. గ్రాఫైట్ మిల్లుల కారణంగా పర్యావరణ సమస్యలు ఏర్పడుతాయి. వీటి కారణంగా గాలి కాలుష్యంతో పాటు ఈ మిల్లుల నుంచి విడుదలయ్యే సూక్ష్మ గ్రాఫైట్ కణాలు అక్కడి కార్మికులను బాధిస్తాయి. ఈ మిల్లుల నుంచి వెలువడే చూర్ణం వల్ల చుట్టుపక్కల భూమి కాలుష్యం అవుతుంది. అలాగే భార లోహాలు కారణంగా కూడా భూమి కాలుష్యమవుతుంది. మిల్లు నుంచి వెలువడే సూక్ష్మ గ్రాఫైట్ కణాలు, జిర్కాన్ సిలికేట్ కణాల వల్ల ఇబ్బంది ఏర్పడకుండా ఉండేందుకు ఉత్పత్తి సమయంలో ఈ మిల్లులో పనిచేసే కార్మికులు సాధారణంగా ధూళి నిరోధక ముఖ కవచాలను ధరిస్తుంటారు.

గ్రాఫైట్ పునర్వినియోగం[మార్చు]

గ్రాఫైట్ పునర్వినియోగం అనేది సాధారణంగా, సింథటిక్ గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్స్ తయారయ్యే సమయంలో ముక్కలు విరిగిపడినప్పుడు లేదా లేత్‌లో పదునుపెట్టేటప్పుడు అందులోంచి ముక్కలు రాలినప్పుడు లేదా ఎలక్ట్రోడ్ హోల్డర్‌లో ఎలక్ట్రోడ్ (లేద్ మరేదైనా) అమర్చిన సమయంలో చోటు చేసుకుంటుంది. పాత ఎలక్ట్రోడ్ స్థానంలో కొత్తదాన్ని అమర్చినప్పుడు పాత ఎలక్ట్రోడ్‌కు సంబంధించిన ముక్క మిగలడం జరుగుతుంది. ఇలా మిగిలిన ముక్కని చూర్ణంగా చేసి మళ్లీ తగిన పరిమాణంలోకి తీసుకొస్తారు. అలాగే కరిగించిన ఉక్కులో కార్బన్ అంశాన్ని పెంచేందుకు గ్రాఫైట్ చూర్ణాన్ని ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తుంటారు. గ్రాఫైట్‌ను కలిగిన ధాతువులను సైతం కొన్నిసార్లు పునర్వినియోగం చేస్తుంటారు.అయితే, తరచూ మాత్రం ఇలా చేయరు. అందులో ఉండే గ్రాఫైట్ పరిమాణమే ఇందుకు కారణం: కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుకలు లాంటి అతిపెద్ద రూపాలు సైతం కేవలం 15–25% గ్రాఫైట్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉండడం ద్వారా సాధారణంగా అతితక్కువ గ్రాఫైట్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, కొలిమి మరమత్తు పదార్ధాల కోసం పునర్వినియోగం చేసిన కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటకను ఆధార పదార్ధంగా ఉపయోగిస్తుంటారు. అలాగే, చూర్ణం చేసిన కార్బన్-మాగ్నసైట్ ఇటుక సైతం మలినాలను శుద్ధి చేయడంలో ఉపయోగపడుతుంది. అదేసమయంలో లోహాలను కాల్చే కొలుములు కూడా ఎక్కువ మొత్తంలో గ్రాఫైట్‌ను కలిగి ఉంటాయి. అయితే, ఎక్కువ సంఖ్యలో కొలుములు ఉపయోగిస్తున్నప్పటికీ, కొద్ది సంఖ్యలో మాత్రమే అవి పునర్వినియోగం అవుతుంటాయి.

అత్యుత్తమ నాణ్యతతో ఉన్న పొరల గ్రాఫైట్ తటస్థ పొరల గ్రాఫైట్‌ను ప్రతిబింబిస్తుంది, స్టీల్ తయారీ కిష్ నుంచి దీనిని తయారు చేయవచ్చు. ప్రాథమిక ఆక్సిజన్ కొలిమికి అందించే కరిగించిన ఇనుము నుంచి సేకరించే భారీ స్థాయి ద్రవీకృత వ్యర్థాన్ని కిష్ అంటారు. ఇది ఒక గ్రాఫైట్ మిశ్రమంగా (బాగాశుద్ధి చేయబడిన ఇనుము నుంచి ఇది అవక్షేపణంగా వస్తుంది), సున్నపురాయి-అధిగంగా ఉన్న తెట్టు మరియు కొంత ఇనుమును కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఇనుమును అదే ప్రదేశంలోనే పునర్వినియోగం చేస్తారు, దీనివల్ల అందులో చివరకు గ్రాఫైట్ మిశ్రమం మరియు తెట్టు మిగులుతుంది. 70% గ్రాఫైట్ ముడి పదార్థాన్నిపొందడం కోసం ఉత్తమ పునఃసేకరణ ప్రక్రియ హైడ్రాలిక్ క్లాసిఫికేషన్‌ (నిర్దిష్ట ఆకర్షణ శక్తి ద్వారా ఖనిజాలను వేరుచేసేందుకు నీటి ప్రవాహాన్ని ఉపయోగిస్తారు; గ్రాఫైట్ తేలిగ్గా ఉండటం వలన చివరకు చేరుతుంది.)ను ఉపయోగిస్తారు. ఈ ముడి పదార్థాన్ని హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంతో వడపోయడం ద్వారా 95% గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తి ఏర్పడుతుంది, దీని పొర పరిమాణం 10 మెష్ డౌన్ నుంచి ఉంటుంది.

మీడియా[మార్చు]

Image:graphite stereo animation.gif - గ్రాఫైట్ స్టీరియోగ్రామ్ భ్రమణం

వీటిని కూడా చూడండి[మార్చు]

సూచనలు[మార్చు]

  1. Graphite at Mindat
  2. Webmineral
  3. IUPAC Gold Book
  4. 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 "Graphite Statistics and Information". USGS. Retrieved 2009-09-09. 
  5. P. Delhaes (2001). Graphite and Precursors. CRC Press. ISBN 9056992287. 
  6. C. S. G. Cousins (2003). "Elasticity of carbon allotropes. I. Optimization, and subsequent modification, of an anharmonic Keating model for cubic diamond". Physical Review B 67: 024107. doi:10.1103/PhysRevB.67.024107. 
  7. W.G. Wyckoff (1963). Crystal Structures. New York, London: John Wiley & Sons. ISBN 0882758004. 
  8. "Rhombohedral graphite". IUPAC. 
  9. Lavrakas, Vasilis (1957). "Textbook errors: Guest column. XII: The lubricating properties of graphite". Journal of Chemical Education 34: 240. doi:10.1021/ed034p240. 
  10. "Galvanic Corrosion". 
  11. "ASM Tech Notes - TN7-0506 - Galvanic Corrosion". 
  12. "Better Lubricants than Graphite". 
  13. "Weapons Lubricant in the Desert". Archived from the original on 2006-03-28. Retrieved 2009-06-06. 
  14. "Good Engineering Practice/Corrosion". Retrieved 2009-06-06. 
  15. The Cambridge ancient history, Volume 3, Part 1 By John Boardman, The Neolithic-Eneolithic Period, pp. 31–32.
  16. Martin and Jean Norgate, Geography Department, Portsmouth University (2008). "Old Cumbria Gazetteer, black lead mine, Seathwaite". Retrieved 2008-05-19. 
  17. Alfred Wainwright (2005). A Pictorial Guide to the Lakeland Fells, Western Fells. London: Frances Lincoln. ISBN 0-7112-2460-9. 
  18. "Pencil". 2007-08-07. Retrieved 2007-08-07. 
  19. N. Emery et al. (2008). "Synthesis and superconducting properties of CaC6" (free-download pdf). Sci. Technol. Adv. Mater. 9: 044102. doi:10.1088/1468-6996/9/4/044102. 
  20. What is the best material for a tennis racquet?

మరింత చదవడానికి[మార్చు]

  • C.Michael Hogan, Marc Papineau et al., Phase I Environmental Site Assessment, Asbury Graphite Mill, 2426-2500 Kirkham Street, Oakland, California , Earth Metrics report 10292.001, December 18, 1989
  • Klein, Cornelis and Cornelius S. Hurlbut, Jr. (1985) Manual of Mineralogy: after Dana 20th ed. ISBN 0-7407-5029-1
  • Taylor, Harold A., "Graphite", Financial Times Executive Commodity Reports (London: Mining Journal Books ltd.) 2000 ISBN 1-84083-332-7
  • Taylor, Harold A., "Graphite", Industrial Minerals and Rocks, 7th ed. (Littleton, CO AIME-Society of Mining Engineers) 2005 ISBN 0-87335-233-5

బాహ్య లింకులు[మార్చు]

మూస:Allotropes of carbon

"http://te.wikipedia.org/w/index.php?title=గ్రాఫైట్&oldid=936070" నుండి వెలికితీశారు