Чешуйчатый серебристый графит в мешках
- от объёма, заполните заявку
Что представляет собой чешуйчатый серебристый графит

Чешуйчатый серебристый графит — это природный кристаллический минерал, представляющий собой одну из аллотропных модификаций углерода. От скрытокристаллического (аморфного) графита его отличает высокоупорядоченная кристаллическая структура с хорошо выраженными плоскими кристаллами пластинчатой формы. Характерный металлический блеск этих пластинок-чешуек придаёт материалу серебристый оттенок, за который он и получил своё название.
Чешуйчатый графит формируется в земной коре в результате регионального метаморфизма углеродсодержащих осадочных пород — углистых сланцев и известняков. Под действием высоких давлений и температур органический углерод перекристаллизуется, постепенно образуя пластинчатые кристаллы графита. Содержание графита в исходных рудах невелико: обычно от 2 до 15 %, в отдельных случаях до 25 %. Для получения товарного продукта руду обогащают методом флотации, поэтапно повышая концентрацию углерода до требуемого уровня.
В промышленной практике чешуйчатый графит также называют кристаллическим графитом или серебристым графитом. Все три наименования обозначают один и тот же вид природного графита — с явно выраженной пластинчатой (чешуйчатой) формой кристаллов и характерным серебристо-серым блеском.
Кристаллическая структура и строение чешуйчатого графита
Графит принадлежит к гексагональной сингонии. Его кристаллическое строение определяет все ключевые свойства материала, поэтому для технолога понимание структуры — основа для грамотного выбора и применения.
Слоистая структура: базисные плоскости и межслоевые связи
Кристаллическая решётка графита состоит из параллельных плоских слоёв — так называемых базисных плоскостей. В каждом слое атомы углерода расположены в вершинах правильных шестиугольников, образуя структуру, известную как графеновый слой. Внутри слоя каждый атом связан с тремя соседними прочными ковалентными связями (sp²-гибридизация). Длина связи C–C в пределах слоя составляет 0,142 нм — это промежуточное значение между одинарной (0,154 нм) и двойной (0,134 нм) связью углерода.
Четвёртый валентный электрон каждого атома остаётся в негибридизованной p-орбитали и делокализован по всему слою. Именно эти свободные электроны обеспечивают высокую электропроводность графита вдоль базисных плоскостей — по существу, проводимость носит металлический характер.
Расстояние между соседними слоями значительно больше — 0,335 нм (по данным рентгеноструктурного анализа природного цейлонского графита — 0,3354 нм). Связь между слоями осуществляется только слабыми ван-дер-ваальсовыми силами. Именно этот контраст — прочные ковалентные связи внутри слоя и слабые межслоевые взаимодействия — объясняет все характерные макросвойства чешуйчатого графита.
Анизотропия свойств графита
Резкое различие в характере связей вдоль и поперёк базисных плоскостей приводит к выраженной анизотропии — зависимости свойств от направления. Электропроводность, теплопроводность и прочность графита вдоль базисных плоскостей многократно превышают те же характеристики в перпендикулярном направлении. На практике это проявляется в следующем:
Слои легко скользят друг относительно друга при минимальном механическом усилии. Это обеспечивает мягкость графита, его жирность на ощупь, способность оставлять след на поверхности и высокие антифрикционные свойства. При этом разрушить сам слой значительно труднее — прочность связей C–C внутри базисной плоскости сопоставима с прочностью связей в алмазе.
Полиморфные модификации
Различают две полиморфные модификации графита: гексагональную (α-графит) и ромбоэдрическую (β-графит). Они различаются порядком чередования слоёв: в α-графите слои чередуются через один (ABAB), в β-графите — через два (ABCABC). В природном чешуйчатом графите содержание ромбоэдрической фазы может достигать 30 %. Она является метастабильной и при нагревании до 2200–3000 °C полностью превращается в стабильную гексагональную форму. Механический размол, наоборот, увеличивает долю ромбоэдрической фазы.
Физические свойства природного кристаллического графита
Свойства чешуйчатого графита определяются его слоистой структурой и степенью чистоты (содержанием углерода). Ниже приведены параметры, подтверждённые справочными данными для монокристаллического графита при нормальных условиях.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Цвет | Тёмно-серый до стально-серого с металлическим блеском |
| Плотность (монокристалл), г/см³ | 2,09–2,23 (теоретическая 2,267) |
| Твёрдость по Моосу | 1–2 (вдоль базисных плоскостей) |
| Температура сублимации (без доступа воздуха), °C | ~3850 ± 50 |
| Начало окисления на воздухе, °C | ~400–500 (зависит от дисперсности) |
| Теплопроводность (вдоль базисных плоскостей), Вт/(м·К) | 100–400 (зависит от степени кристалличности) |
| Удельная теплоёмкость (20 °C), Дж/(кг·К) | ~710 |
| Длина связи C–C в слое, нм | 0,142 |
| Расстояние между слоями, нм | 0,335 |
| Магнитные свойства | Диамагнетик |
Необходимо учитывать, что указанные значения справедливы для монокристаллического графита высокой чистоты. Товарный чешуйчатый графит представляет собой совокупность множества кристаллов-чешуек и содержит примеси (зола, влага, летучие вещества), которые влияют на эксплуатационные характеристики конечного продукта.
Термическая стойкость чешуйчатого графита
Графит не имеет точки плавления при атмосферном давлении — он сублимирует (переходит из твёрдого состояния непосредственно в газообразное) при температуре около 3850 °C в инертной атмосфере или вакууме. Интенсивное испарение в вакууме начинается при ~2200 °C. На воздухе графит окисляется (сгорает) с образованием CO₂. Начало заметного окисления зависит от размера частиц: крупные чешуйки начинают окисляться при ~500 °C, тонкодисперсные порошки — при ~400 °C. Примеси оксидов металлов в графите могут ускорять окисление, поэтому при высокотемпературном применении важна чистота материала.
Важная для инженера особенность: в бескислородной среде прочность графита при нагревании не снижается, а возрастает, достигая максимума при 2200–2800 °C. Это делает графит незаменимым конструкционным материалом для высокотемпературной оснастки, работающей в вакууме или защитной атмосфере.
Электропроводность природного графита
Электропроводность чешуйчатого графита обусловлена делокализованными π-электронами в базисных плоскостях. Вдоль слоёв проводимость носит металлический характер и значительно превосходит проводимость большинства неметаллических материалов. В перпендикулярном направлении проводимость на несколько порядков ниже из-за слабых ван-дер-ваальсовых связей между слоями.
На практике электропроводность порошкового графита зависит от степени уплотнения, ориентации частиц и содержания примесей. Тем не менее даже в виде порошка или прессованных изделий графит остаётся хорошим проводником, что определяет его применение в электротехнике — от щёток электрических машин до токопроводящих покрытий.
Теплопроводность и теплоёмкость
Теплопроводность графита также проявляет сильную анизотропию. Вдоль базисных плоскостей она лежит в диапазоне 100–400 Вт/(м·К) для природного кристаллического графита при комнатной температуре — конкретное значение зависит от степени кристалличности, чистоты и происхождения образца. При нагревании теплопроводность графита снижается.
Для сравнения: теплопроводность меди составляет ~400 Вт/(м·К), алюминия ~235 Вт/(м·К). То есть вдоль кристаллографических осей высококачественный природный графит может конкурировать с металлами по теплопроводности — при значительно меньшей плотности.
Удельная теплоёмкость углерода (графита) при комнатной температуре составляет ~710 Дж/(кг·К) и увеличивается при нагревании.
Антифрикционные и смазывающие свойства графита
Слабые межслоевые связи обеспечивают лёгкое скольжение чешуек друг относительно друга при минимальном касательном усилии. Это создаёт низкий коэффициент трения и определяет широкое использование чешуйчатого графита в качестве твёрдого смазочного материала. Графит сохраняет смазывающую способность в широком диапазоне температур — в том числе при высокотемпературных условиях, где органические смазки неработоспособны.
Необходимо отметить технологически важный нюанс: смазывающие свойства графита проявляются в полной мере во влажной атмосфере. В глубоком вакууме, при отсутствии адсорбированных молекул воды и газов, коэффициент трения графита заметно возрастает. Для работы в вакууме может потребоваться переход на другие твёрдые смазки (например, дисульфид молибдена MoS₂).
Химическая стойкость
Графит химически инертен при обычных условиях. Он не растворяется в неокисляющих кислотах (соляная, разбавленная серная), в щелочах и в органических растворителях. Реагирует с сильными окислителями: концентрированной азотной кислотой, хромовой смесью, перманганатом калия в кислой среде, фтором при контролируемых условиях. Со щелочными металлами (калий, натрий, литий) графит образует интеркалированные соединения — атомы металла внедряются между базисными плоскостями.
Высокая химическая стойкость обусловлена устойчивостью ароматической системы связей в графеновых слоях. На практике это делает графит важным материалом для химического оборудования: электродов электролизных ванн, теплообменников, уплотнений и футеровок, работающих в контакте с агрессивными средами.
Несмачиваемость расплавленными металлами
Графит практически не смачивается большинством расплавленных металлов (алюминий, медь, бронза, латунь, чугун, драгоценные металлы). Это свойство определяет его применение в двух ключевых направлениях: в качестве тигельного материала (расплав не прилипает к стенкам тигля) и в качестве противопригарного покрытия литейных форм (расплав не приваривается к поверхности формы).
Показатели качества чешуйчатого серебристого графита
Качество товарного чешуйчатого графита определяется комбинацией нескольких показателей. Для правильного выбора материала под конкретный технологический процесс инженеру и снабженцу необходимо понимать значение каждого из них.
Массовая доля углерода и зольность
Основной показатель качества — массовая доля углерода (С, %). Чем выше содержание углерода, тем меньше примесей и тем лучше функциональные свойства материала.
Зольность — обратный показатель, характеризующий суммарное содержание негорючих минеральных примесей (оксиды кремния, алюминия, железа, кальция и др.), которые остаются после полного сжигания углерода при ~900 °C. Зольность = 100 % − содержание углерода − содержание летучих − содержание влаги (приблизительно). На практике: чем ниже зольность, тем чище графит.
| Категория чистоты | Содержание углерода, % | Типичная зольность, % |
|---|---|---|
| Обычной чистоты | 80–90 | 10–20 |
| Повышенной чистоты | 90–95 | 5–10 |
| Высокоуглеродистый | 95–99 | 1–5 |
| Высокочистый (после глубокой очистки) | 99,0–99,9+ | < 1 |
Для литейных целей (припылы, краски) допустима зольность до 13–25 %. Для аккумуляторных анодов требуется чистота свыше 99,9 %. Для тигельных масс и огнеупоров — обычно выше 90 %. При согласовании поставки необходимо уточнять допустимый порог зольности для конкретного применения.
Влажность графитового порошка
Содержание влаги в товарном чешуйчатом графите обычно нормируется на уровне не более 1 %. Повышенная влажность ухудшает сыпучесть порошка, может вызывать комкование и влияет на стабильность технологических процессов — например, при приготовлении литейных красок или прессовании изделий. При длительном хранении в ненадлежащих условиях влажность может возрасти, поэтому важно соблюдать условия хранения.
Крупность чешуек: размер частиц
Размер чешуек — второй по значимости показатель после содержания углерода. Он определяет как функциональные свойства материала, так и его коммерческую ценность.
| Тип | Размер чешуек | Характеристика и применение |
|---|---|---|
| Крупночешуйчатый | от 0,1 мм и более (отдельные кристаллы до нескольких мм) | Наиболее ценный: высокая степень кристалличности, лучшие электрические и термические свойства. Сырьё для терморасширенного графита, графитовой фольги, анодов аккумуляторов |
| Мелкочешуйчатый | менее 0,1 мм | Тонкодисперсный порошок для литейных красок, смазок, наполнителей полимерных композиций, токопроводящих покрытий |
Крупночешуйчатый графит ценится выше по ряду объективных причин. Крупные, хорошо сформированные кристаллы обладают более высокой степенью структурного совершенства — их графеновые слои упорядочены лучше, чем у мелких частиц. Это обеспечивает лучшие электропроводность, теплопроводность и способность к интеркалированию. Кроме того, крупные чешуйки легче отделяются от пустой породы при флотационном обогащении, что позволяет достичь более высокого содержания углерода в концентрате.
Гранулометрический состав (распределение частиц по размерам) контролируется при помощи ситового анализа. В паспорте качества обычно указывается остаток на контрольном сите определённого номера, что позволяет технологу оценить распределение крупности.
Содержание серы
Для ряда применений (прежде всего литейного и металлургического производства) важно содержание серы. Повышенное содержание серы в графите может приводить к образованию сернистых газов при нагреве и к загрязнению расплавов. Допустимый уровень серы зависит от конкретного технологического процесса и оговаривается при заказе.
Технология обогащения чешуйчатого графита
Графитовые руды чешуйчатого типа содержат графит в виде отдельных пластинок, вкраплённых в минеральную матрицу — кварц, полевые шпаты, слюды, глинистые минералы. Задача обогащения — извлечь графитовые чешуйки с минимальным разрушением их структуры и максимально удалить пустую породу.
Флотация графитовых руд
Флотация — основной промышленный метод обогащения чешуйчатых графитовых руд. Принцип основан на различной смачиваемости: частицы графита гидрофобны (не смачиваются водой) благодаря неполярной поверхности базисных плоскостей. В водной пульпе, насыщенной воздухом, графитовые чешуйки прилипают к пузырькам воздуха, поднимаются в пенный слой и удаляются вместе с ним. Минералы пустой породы гидрофильны — остаются в пульпе и уходят в хвосты.
Технологическая схема включает несколько стадий измельчения с промежуточной флотацией. Такой поэтапный подход позволяет раскрывать сростки графита с породой, не измельчая сами чешуйки сверх необходимого. Сохранение крупности чешуек — ключевая задача, поскольку крупные чешуйки обладают лучшими свойствами и более высокой коммерческой ценностью. Последовательные стадии перечистки повышают содержание углерода в концентрате.
Естественная гидрофобность графита позволяет проводить флотацию без коллекторов или с минимальным их расходом. В качестве пенообразователей используют сосновое масло, терпинеол и синтетические аналоги. Для подавления флотации слюд и других силикатов применяют депрессоры (жидкое стекло и др.).
Глубокая очистка (рафинирование) графита
Флотационный концентрат обычно содержит 85–95 % углерода. Для получения высокочистого графита (свыше 99 %) применяют дополнительное рафинирование.
Химическая (кислотная) очистка. Концентрат обрабатывают кислотами — соляной (HCl) для растворения карбонатных и оксидных примесей, плавиковой (HF) для растворения кварца и силикатов. Метод позволяет достичь содержания углерода 99–99,5 %. Кислотная очистка технологически проще термической, но требует работы с агрессивными реагентами и утилизации стоков.
Термическая (высокотемпературная) очистка. Графитовый концентрат прокаливают при 2500–3000 °C в электрических печах в инертной атмосфере или вакууме. При таких температурах минеральные примеси испаряются, а графит остаётся. Метод позволяет получить чистоту до 99,9 % и выше. Недостаток — высокие энергозатраты, что ведёт к удорожанию продукции.
Щелочно-кислотная очистка. Комбинированный метод: графит сначала спекают со щёлочью (NaOH) для разрушения силикатных примесей, затем промывают кислотой. Применяется для промежуточного уровня очистки.
Области применения графита чешуйчатого в промышленности
Чешуйчатый серебристый графит — один из наиболее универсальных природных материалов. Направления его использования определяются сочетанием уникальных свойств: высокой термостойкости, химической инертности, электропроводности, смазывающей способности и несмачиваемости расплавами. Ниже рассмотрены основные отрасли потребления с указанием конкретных технологических функций графита.
Литейное производство: припылы и противопригарные покрытия
В литейном производстве мелкочешуйчатый графит используют для приготовления противопригарных покрытий (красок) и припылов, которые наносят на рабочую поверхность литейных форм и стержней. Графитовый слой выполняет несколько функций: предотвращает пригар — приваривание расплавленного металла к форме; снижает шероховатость поверхности отливки; облегчает извлечение готового изделия из формы.
Работоспособность покрытия обеспечивается сочетанием свойств: несмачиваемость расплавами, термическая стойкость в течение всего цикла заливки и затвердевания, химическая инертность к расплавленному металлу. Для литейных целей применяют графит с повышенным содержанием углерода и низкой зольностью — минеральные примеси в золе могут загрязнять поверхность отливки и ухудшать её качество.
Графитовые припылы и краски используют при литье чугуна, стали, алюминиевых и медных сплавов. Способ нанесения — напыление сухого порошка, кистевое или пульверизаторное нанесение водных или спиртовых суспензий.
Огнеупорные изделия и тигли
Графит — традиционный компонент огнеупорных масс для плавильных тиглей. Графито-шамотные и графито-карборундовые тигли применяют для плавки алюминия, меди, бронзы, латуни, драгоценных металлов и других цветных сплавов. Графит придаёт тигелю высокую теплопроводность (быстрый и равномерный прогрев расплава), термостойкость (устойчивость к термическим циклам нагрев–охлаждение) и несмачиваемость расплавом (облегчает слив и чистку).
В металлургической промышленности чешуйчатый графит входит в состав магнезитографитовых и алюмографитовых огнеупорных кирпичей, используемых для футеровки кислородных конвертеров, электросталеплавильных печей и ковшей. Графитовые чешуйки в структуре огнеупора выполняют роль барьера, препятствующего проникновению расплавленного шлака в поровое пространство кирпича.
Антифрикционные материалы и графитовые смазки
Чешуйчатый графит — базовый компонент твёрдых, полужидких и жидких смазочных составов, предназначенных для работы в условиях высоких температур, вакуума, агрессивных сред или при ограниченном доступе жидких смазок. Механизм смазывающего действия — скольжение графеновых слоёв друг относительно друга, обеспечиваемое слабыми межслоевыми связями.
Графитовые порошки добавляют в антифрикционные пластмассы — например, графитопласты на основе фторопласта, полиамида и других полимеров. Из медно-графитовых и бронзографитовых порошковых композиций методами порошковой металлургии изготавливают самосмазывающиеся втулки, подшипники скольжения и уплотнения, работающие без подвода жидкой смазки.
Графитовые смазки (суспензии графитового порошка в масле или воде) применяют для обработки резьбовых соединений, направляющих, штампов, волок, протяжек — везде, где необходимо снизить трение и предотвратить задир при значительных нагрузках или повышенных температурах.
Электротехника и токопроводящие материалы
Электропроводность графита делает его незаменимым в электротехнической промышленности. Основные направления:
Угольные щётки электрических машин (генераторов, электродвигателей) — графит обеспечивает надёжный скользящий контакт с коллектором при минимальном износе. Контактные вставки токосъёмников электротранспорта. Электроды для электролизных процессов — графит химически стоек в электролитах и хорошо проводит ток. Токопроводящие пасты и краски — мелкодисперсный чешуйчатый графит служит наполнителем, придающим полимерным и керамическим покрытиям электропроводность или электромагнитные экранирующие свойства.
Уплотнительные материалы на основе терморасширенного графита
Одно из наиболее технологически важных направлений использования чешуйчатого графита — производство терморасширенного (вспученного) графита и изделий из него. Процесс состоит из двух этапов:
Интеркалирование. Чешуйчатый графит высокой чистоты обрабатывают смесью концентрированной серной и азотной кислот (или другим интеркалирующим агентом). Молекулы кислоты внедряются в межслоевое пространство графита, образуя соединения включения (интеркалированный графит).
Термоудар. Интеркалированный графит подвергают быстрому нагреву до 800–1000 °C. Газообразные продукты разложения интеркалянта создают давление до нескольких сотен атмосфер в межслоевом пространстве, расширяя объём графита в десятки и сотни раз. Образуется терморасширенный графит — рыхлый «червеобразный» материал с развитой поверхностью и чрезвычайно низкой насыпной плотностью.
Из терморасширенного графита методом прокатки без связующего получают графитовую фольгу (листовой графит), из которой изготавливают сальниковые набивки, уплотнительные кольца, прокладки фланцевых соединений, спирально-навитые прокладки. Эти изделия работоспособны в диапазоне температур от криогенных (–200 °C) до +3000 °C в инертной среде и до +450–500 °C на воздухе, устойчивы в агрессивных средах (кислоты, щёлочи, растворители) за исключением сильных окислителей.
Для производства терморасширенного графита пригоден только чешуйчатый графит высокой чистоты (содержание углерода не менее 95–99 %) с крупными чешуйками — именно крупные, хорошо кристаллизованные пластинки эффективно интеркалируются и дают максимальное расширение при термоударе.
Анодные материалы для литий-ионных аккумуляторов
Чешуйчатый графит — основной материал для анодов литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Слоистая структура графита позволяет ионам лития обратимо внедряться между базисными плоскостями в процессе заряда и высвобождаться при разряде. Теоретическая ёмкость графитового анода составляет 372 мАч/г. Это направление является крупнейшим мировым потребителем природного чешуйчатого графита.
Для аккумуляторного применения требуется графит исключительно высокой чистоты — содержание углерода свыше 99,95 %. Частицы проходят дополнительную обработку: сфероидизацию (придание округлой формы для улучшения плотности упаковки в электроде), классификацию по размерам и нанесение углеродного или полимерного покрытия для улучшения совместимости с электролитом.
Огнеупорные покрытия и строительные составы
Мелкодисперсный графит вводят в состав сухих строительных смесей и специальных составов для повышения их теплопроводности, пластичности и огнестойкости. Графитовые добавки применяют в составах для обмазки изложниц, для защиты металлических конструкций от окисления при нагреве, для создания токопроводящих и антистатических покрытий бетонных полов.
В лакокрасочной промышленности чешуйчатый графит выполняет функцию пигмента и барьерного наполнителя в антикоррозионных красках. Плоские чешуйки графита располагаются параллельно поверхности покрытия, создавая многослойный барьер, затрудняющий проникновение влаги и агрессивных веществ к защищаемому металлу.
Буровые растворы в нефтегазовой отрасли
В нефтегазодобывающей промышленности графитовый порошок добавляют в буровые растворы в качестве смазывающей добавки и материала для ликвидации поглощений. Чешуйки графита заполняют микротрещины в стенках скважины, формируя непроницаемую корку и снижая потери бурового раствора. Одновременно графит уменьшает трение бурильной колонны о стенки скважины, что особенно важно при бурении наклонно-направленных и горизонтальных участков.
Карандашное производство
Исторически первое промышленное применение графита — изготовление карандашных стержней. Для этого мелкодисперсный графит смешивают с глиной в различных пропорциях. Чем больше доля графита в смеси — тем мягче и темнее линия карандаша (степени мягкости B, 2B и т. д.); чем больше глины — тем твёрже стержень (степени H, 2H). Смесь формуют, сушат и обжигают при ~1000 °C.
Прочие направления использования
Графитовые порошки различных фракций также применяют для изготовления фрикционных материалов (тормозные колодки, диски сцепления — графит обеспечивает стабильность коэффициента трения при нагреве), наполнителей резиновых и полимерных композиций, защитных покрытий при термообработке стальных деталей (графитовые суспензии предотвращают обезуглероживание и окисление поверхности).
Сравнение чешуйчатого графита с другими видами
В промышленности используют три основные разновидности природного графита, различающиеся условиями образования, структурой и эксплуатационными характеристиками.
| Разновидность | Структура кристаллов | Содержание C, % | Особенности |
|---|---|---|---|
| Чешуйчатый (кристаллический, серебристый) | Хорошо выраженные плоские кристаллы-чешуйки | 85–99+ (после обогащения) | Высокая степень кристалличности. Легко обогащается флотацией. Наиболее универсален |
| Плотнокристаллический (жильный) | Крупнокристаллический массив | 85–98 | Встречается в жилах. Добывается подземным способом. Редок |
| Скрытокристаллический (аморфный) | Микрокристаллический, без выраженных чешуек | 60–85 (в руде) | Низкая степень кристалличности. Не обогащается флотацией |
Чешуйчатый графит занимает промежуточное положение по стоимости: дешевле редкого жильного, но значительно дороже аморфного. Его преимущество — наилучшее сочетание доступности, обогатимости и функциональных свойств. Именно чешуйчатый графит является основным сырьём для большинства промышленных применений.
В отличие от природных разновидностей, искусственный (синтетический) графит получают из нефтяного кокса и каменноугольного пека путём графитации при 2400–3000 °C. Искусственный графит имеет контролируемую структуру и высокую чистоту, но его стоимость существенно выше природного. Искусственный графит применяют там, где природный не обеспечивает требуемые характеристики: электроды дуговых печей, конструкционные элементы вакуумных и газовых печей, реакторная графитовая кладка и др.
Месторождения чешуйчатого графита
Крупные месторождения чешуйчатого графита сосредоточены на нескольких континентах. Китай занимает доминирующее положение как по запасам, так и по объёму добычи — на его долю приходится основная часть мирового производства. Крупные месторождения расположены в провинциях Хэйлунцзян, Шаньдун и Внутренняя Монголия.
Другие значимые добывающие страны: Мозамбик, Бразилия, Мадагаскар, Индия, Канада, Танзания, Украина. В России промышленные месторождения чешуйчатого графита имеются в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, однако значительная часть потребляемого чешуйчатого графита импортируется.
Рост спроса на чешуйчатый графит в последние годы обусловлен бурным развитием производства литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и систем накопления энергии. Это привело к активной разведке новых месторождений и реализации проектов по увеличению добычи в Канаде, Австралии, Мозамбике и Танзании.
Формы поставки графита чешуйчатого серебристого
Чешуйчатый серебристый графит поставляется потребителям в виде порошка различных фракций. Крупность определяется номером сита, через которое прошёл (или на котором задержался) материал.
| Параметр | Типичные значения |
|---|---|
| Крупность (размер частиц) | Различные фракции: от крупных чешуек (более 0,5 мм) до тонкодисперсных порошков (менее 44 мкм) |
| Содержание углерода | 80–99,9+ % в зависимости от степени обогащения и очистки |
| Упаковка | Многослойные бумажные мешки 25–40 кг; мягкие контейнеры (биг-бэги) 500–1000 кг; навалом при крупных объёмах |
| Сопроводительная документация | Паспорт качества (содержание углерода, зольность, влажность, гранулометрический состав, содержание серы) |
При согласовании поставки необходимо оговорить: требуемое содержание углерода и допустимую зольность; фракционный состав (крупность); содержание серы и летучих (если критично для технологии); объём и периодичность отгрузок; способ упаковки.
Хранение и транспортировка чешуйчатого графита
Графитовый порошок при соблюдении условий хранения стабилен и не имеет ограничений по сроку годности. Основные требования:
Хранить в сухих закрытых помещениях, защищённых от атмосферных осадков и прямого солнечного света. Избегать контакта с сильными окислителями. При работе с мелкодисперсными фракциями обеспечивать приточно-вытяжную вентиляцию — графитовая пыль при определённых концентрациях в воздухе способна образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси. Персоналу следует использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания (респираторы) при работах, связанных с пылеобразованием.
Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в упакованном виде. Графит не относится к опасным грузам. При погрузке-разгрузке порошковых фракций необходимо предотвращать повреждение тары и распыление материала.
Практические рекомендации по выбору чешуйчатого графита
Для правильного выбора марки и сорта графита технологу и снабженцу рекомендуется ориентироваться на следующие ключевые критерии:
Выбор по области применения
Литейные покрытия и припылы — мелкочешуйчатый графит с содержанием углерода от 80 % и выше, зольность до 13–25 %. Ключевые параметры: дисперсность, зольность, содержание серы.
Тигельные массы и огнеупоры — крупночешуйчатый или мелкочешуйчатый графит с содержанием углерода свыше 90 %. Ключевые параметры: зольность, термостойкость, гранулометрия.
Антифрикционные изделия и смазки — мелкочешуйчатый графит высокой чистоты (свыше 95 % углерода). Ключевые параметры: чистота, дисперсность, однородность.
Терморасширенный графит и уплотнения — крупночешуйчатый графит с содержанием углерода не менее 95–99 %. Ключевой параметр: крупность чешуек и чистота (определяют степень интеркалирования и расширения).
Электроды и токопроводящие изделия — графит с содержанием углерода свыше 95 %. Ключевые параметры: электропроводность, зольность.
Аноды аккумуляторов — высокочистый графит (свыше 99,95 % углерода), сфероидизированный, с покрытием. Ключевые параметры: чистота, морфология частиц, электрохимическая ёмкость.
На что обращать внимание при приёмке
При приёмке каждой партии чешуйчатого графита необходимо сверить фактические показатели из паспорта качества с заявленными при заказе: содержание углерода (главный показатель чистоты), зольность, влажность, гранулометрический состав (ситовой анализ). Для критически важных применений рекомендуется проводить входной контроль в собственной лаборатории или запрашивать данные независимого испытательного центра.