Que devez-vous savoir sur les propriétés et les applications du graphite ?

Qu’est-ce que le graphite ?

Commençons par les bases et répondons à la question clé : qu’est-ce que le graphite ? De nombreux profanes l’associent à la soi-disant mine, le noyau du crayon. Le graphite en tant que minéral polymorphe est une forme de carbone et, en raison de sa structure, se divise en 2 types :

• hexagonale (structure hexagonale),
• trigone (contient des cellules rhomboédriques).

Le graphite est présent dans le monde entier dans des conditions naturelles, dans des roches telles que : les schistes graphitiques et les schistes cristallins. Ces minéraux se trouvent dans les montagnes des Sudètes, des Carpates et des Tatras, ainsi que dans les montagnes d’Asie, d’Afrique et des Amériques. Les scientifiques ont également développé une méthode artificielle d’obtention de graphite au moyen d’un traitement thermique à haute température de substances telles que l’anthracite, qui contiennent du carbone. Les plus grandes installations de production de graphite sont actuellement situées en Chine, qui figure également parmi les pays les plus demandeurs de cette matière première.

Quelles sont les propriétés physiques et chimiques du graphite ?

Le graphite noir avec un éclat métallique argenté est l’une des formes de charbon les plus connues. Quels sont les autres éléments distinctifs ? Ce minéral est :

• extrêmement doux, sensible à la rupture, à l’écrasement (dans l’échelle de dureté Mohs à 10 niveaux, le graphite est le numéro 1, avec le talc),
• graisseux,
• résistant à la compression,
• onctueux,
• inodore,
• conducteur (électricité et énergie thermique).

Les particules de graphite ont des propriétés lubrifiantes et résistent aux acides et aux bases. Le graphite ne se dissout pas dans l’eau et, surtout, ne libère pas de composés toxiques qui pourraient contaminer l’environnement.

Applications industrielles du graphite

En raison de leurs propriétés spécifiques, les graphites naturels et synthétiques sont d’un grand intérêt pour les fabricants de différentes industries. Ce minéral est utilisé, entre autres, dans la production de :

• creusets, cornues et autres récipients de laboratoire réfractaires,
• lubrifiants au graphite utilisés dans l’entretien des véhicules, des équipements et des machines,
• polystyrène graphite, utilisé pour l’isolation des bâtiments,
• électrodes en graphite pour fours à arc,
• produits d’étanchéité pour pompes (bandes ou feuilles d’étanchéité),
• imprégnations et peintures anti-corrosion.

Le graphite ignifuge est également utilisé comme réactif dans les laboratoires de chimie et comme modérateur, c’est-à-dire modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Cette matière première est également utilisée comme composant dans la production de :

• moules de fonderie pour laboratoires métallurgiques et industriels,
• pièces de machines et d’appareils électriques (en particulier ceux fonctionnant à des températures élevées).

Graphite — applications domestiques

Comme vous pouvez le constater, le graphite a de nombreuses applications industrielles. Comme nous le savons déjà, le minéral noir et goudronneux est également un excellent matériau pour la fabrication de crayons que nous utilisons dès le plus jeune âge. L’écriture au plomb peut être rapidement retirée du papier avec une gomme en caoutchouc normale, ce qui fait des crayons la meilleure alternative aux stylos. et stylos à jet d’encre. Le graphite peut être trouvé dans de nombreux produits cosmétiques, tels que les mascaras, les eye-liners et les crayons à lèvres. On le trouve également dans les appareils électroniques que nous utilisons tous les jours – dans les batteries lithium-ion des téléphones portables, des appareils photo et même des véhicules électriques.

Faits intéressants sur le graphite

Le mot grec graphein signifie : écrire. Le nom du minéral fait donc référence à l’une de ses principales caractéristiques, à savoir son onctuosité. Les premiers crayons graphite primitifs ont été utilisés comme substitut du fusain par le peintre allemand Albrecht Dürer au tournant des XVe et XVIe siècles. Le graphite, en tant que forme de carbone, a été décrit pour la première fois par le chimiste et pharmacien germano-suédois Carl Wilhelm Scheele à la fin des années 70 au XVIIIe siècle. Scheele a également découvert l’oxygène, la glycérine, le chlore , le tungstène et de nombreux acides, que nous utilisons encore aujourd’hui. Le graphite est une forme de carbone. Cela signifie qu’il appartient à une famille de minéraux, qui comprend également le diamant, c’est-à-dire la pierre la plus dure. Sur l’échelle de Mohs, les diamants occupent la dixième position la plus élevée. Depuis des centaines d’années, la suie, contenant du graphite en poudre, est l’un des composants de base des nettoyants, à savoir les pâtes et autres agents d’entretien des chaussures en cuir. Le graphite pur en poudre sert de produit semi-fini pour la production de composites de graphite, qui sont utilisés pour fabriquer des raquettes de tennis de haute qualité, légères et résistantes à la déformation. Les raquettes en graphite sont appréciées dans le monde entier par les joueurs de tennis amateurs et professionnels.