Графит аморфно-кристалический

Скрытокристаллический (аморфно-кристаллический, «чёрный») графит — природный углеродный материал, получаемый размолом и обогащением графитовых руд. В отличие от кристаллического серебристого графита, у него нанометрические кристаллиты хаотично ориентированы и слабо упорядочены. Отсюда характерный тёмно-серый или чёрный цвет, матовый вид, отсутствие чешуйчатости и пониженные электротеплопроводные свойства по сравнению с кристаллическими марками.

В Российской Федерации производство и поставка скрытокристаллического графита марок ГЛС регулируется действующим ГОСТ Р 52729-2007 «Графит скрытокристаллический. Общие технические условия». Классификация марок установлена ГОСТ 17022-81.

Структура и свойства скрытокристаллического графита

Графит — слоистая полиморфная модификация углерода. В каждом слое атомы углерода образуют гексагональную сеть: каждый атом связан с тремя соседними прочными ковалентными связями (sp²-гибридизация), слои удерживаются слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Именно это придаёт графиту скользкость и способность легко отслаиваться.

У скрытокристаллического графита размер кристаллитов составляет несколько нанометров — значительно меньше, чем у серебристых кристаллических марок. Это ведёт к следующим практически важным особенностям:

• Цвет и внешний вид: тёмно-серый до чёрного порошок, жирный на ощупь, хорошо пачкает поверхности при трении.
• Несмачиваемость расплавленными металлами и нейтральными шлаками — ключевое свойство для литейного применения.
• Химическая инертность: не реагирует с восстановленными металлами и нейтральными шлаками при рабочих температурах. Устойчив к неокисляющим кислотам. В концентрированных окисляющих кислотах (смесь H₂SO₄ + HNO₃) реагирует с образованием оксидов.
• Термическая стойкость: при нагреве в инертной или восстановительной среде структура упорядочивается (частичная графитизация), материал становится несколько более хрупким.
• Электропроводность значительно ниже, чем у кристаллических марок, ввиду малого размера и хаотичной ориентации кристаллитов.
• Зольность: основной параметр, отличающий марки. Зола — минеральные примеси руды, неизбежно остающиеся после обогащения.

Марки и физико-химические показатели по ГОСТ Р 52729-2007

В зависимости от физико-химического состава и назначения выпускают четыре марки скрытокристаллического графита. Основное отличие между ними — допустимая зольность, от которой зависит качество конечного покрытия. Все марки имеют одинаковые нормы по гранулометрическому составу.

Марка	Зольность, %, не более	Остаток на сетке №02, %, не более	Остаток на сетке №0071, %, не более	Массовая доля влаги, %, не более
ГЛС-1	13	1	10	1
ГЛС-2	17	1	10	1
ГЛС-3	22	1	10	1 (до 2 — по соглашению)
ГЛС-4	25	1	10	1 (до 2 — по соглашению)

Примеси, видимые невооружённым взглядом, не допускаются ни в одной марке.

Практический ориентир по выбору марки: ГЛС-1 применяют там, где зольность критична — при получении точных и чистых отливок, а также в электроугольном производстве. ГЛС-2 и ГЛС-3 — основные промышленные марки для стандартных противопригарных составов. ГЛС-4 поставляется по согласованию с потребителем и используется в менее требовательных к качеству поверхности процессах.

Применение в литейном и металлургическом производстве

Противопригарные краски и покрытия для форм

Это основная область применения скрытокристаллического графита марок ГЛС. Графит вводят в состав водных или спиртовых суспензий (противопригарных красок), которыми окрашивают рабочие поверхности песчаных форм и стержней. При заливке металла покрытие создаёт разделительный слой между расплавом и формой: графит не смачивается расплавленным металлом и шлаком, не реагирует с ними при рабочих температурах и препятствует пригарообразованию.

Результат применения противопригарных графитовых покрытий:

• снижение дефектов отливок по поверхностному пригару;
• облегчение извлечения отливки из формы;
• улучшение чистоты поверхности литья при использовании низкозольных марок.

Наиболее распространена марка ГЛС-3 как баланс между стоимостью сырья и достаточной чистотой покрытия для серийного литья. При повышенных требованиях к чистоте поверхности (сложные тонкостенные отливки из чугуна и цветных сплавов) переходят на ГЛС-1 или ГЛС-2.

Подробнее о готовых составах: Графитовая краска противопригарная.

Сухая присыпка форм и стержней

Графитовый порошок наносят непосредственно на рабочую поверхность сырой формы или стержня. Метод применяется при производстве чугунных отливок простой конфигурации, где не требуется высокая равномерность покрытия.

Формовочные, стержневые и шлакообразующие смеси

Скрытокристаллический графит вводят как углеродсодержащий добавочный материал в формовочные смеси для повышения их стойкости к пригарообразованию и улучшения газопроницаемости. Также применяется в шлакообразующих смесях в металлургии.

Огнеупорные изделия

Графит ГЛС используется как наполнитель при изготовлении огнеупорных масс и изделий, где требуется дешёвое углеродсодержащее сырьё без жёстких требований к чистоте.

Другие отрасли

В соответствии с ГОСТ Р 52729-2007 скрытокристаллический графит допускается к применению в резинотехнической и приборостроительной промышленности, станкостроении — в тех случаях, где допустима относительно высокая зольность материала.

Упаковка и транспортировка

Графит скрытокристаллический упаковывают в четырёх-, пяти- или шестислойные бумажные мешки по ГОСТ 2226-2013. По согласованию с потребителем допускается транспортировка в мягких специализированных контейнерах для сыпучих грузов типа МК (биг-бэги). На каждую упаковку наносится маркировка с указанием марки, ГОСТ, даты изготовления и наименования производителя.

Транспортировка допускается всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. Хранить в закрытых складских помещениях, защищённых от влаги. Проверка качества при приёмке партии — по ГОСТ 17817: отбор не менее 10% мешков от партии.

Поставка скрытокристаллического графита ГЛС

Поставляются все четыре марки — ГЛС-1, ГЛС-2, ГЛС-3, ГЛС-4 — в соответствии с ГОСТ Р 52729-2007. Форма поставки: бумажные мешки или мягкие контейнеры МК. Заявки принимаются с указанием марки и требуемого объёма. Отгрузка по России.

Смотрите также: Графит ГЛС-3 — подробное описание наиболее востребованной марки.