Grafit madeni kullanım alanları hakkında bilgi


GRAFİT

Doğal grafit tek başına veya diğer bazı malzemelerle karıştırılıp, şekillendirilerek, sayılamayacak kadar çok geniş alanlarda kullanılmaktadır. Yağlayıcı olarak, elektrik sanayinde, dökümcülükte, boyacılıkta, elektronik malzeme yapımında, izole tesislerinde, motorlarda, kurşun kalem yapımında ve daha birçok alanda grafitten yararlanır. En önemli kullanım alanı ise, çelik sanayi ve elektro metalurji sanayi’dir.
Grafitin kullanım alanına göre, genellikle şekli belirtilmez. Ancak, pota gibi şekillendirilmiş refrakterlerin yapımında, daha üstün özellikleri  nedeniyle, pul şeklindeki grafit türü, diğer metalurji uygulamalarında ise  daha ucuz olmasından dolayı, amorf grafit tercih edilmektedir.

1. Makine Parçalarında Yağlayıcı Olarak;
Kayganlığı, yumuşaklığı ve makine parçaları üzerinde uzun müddet yapışabilmesi özelliği  nedeni ile, makine yataklarında yağlama maddesi olarak kullanılabilir. Bu alan için kullanılabilecek grafitin çok saf olması (en az %  95 grafitleşmiş karbon) ve kuvars gibi sert mineralleri içermemesi gerekir. Bu alan için en uygun grafit türü, şüphesiz pul şeklinde olanıdır. Grafit 0.1 – 1 mikron boyutuna öğütüldükten sonra, yağ, su, alkol veya bunlara benzer taşıyıcı bir sıvı içerisinde kolloid hale getirildikten sonra, makine parçasının istenen yerine iletilir. Taşıyıcı sıvının türüne bağlı olarak, grafit burada kuru veya yaş bir tabaka oluşturur. Kuru tip, fırın zincir ve arabalarında, motor silindirlerinde, deniz araçlarında ve kimyasal tesislerde; yaş tabaka türü ise, yüksek basınç altında, bilyalı yataklarda kullanılır.

2. Ergitme – Pota Endüstrisinde
Grafitin, dünya üretiminin hemen hemen yarısına yakın miktarı, bu alanda kullanılmaktadır. Grafitin ergime derecesi çok yüksek olduğundan (yaklaşık 4.000 oC), ısıya dayanıklıdır. Genleşme sabitesi çok düşük; mekanik yüklenmeye, kimyasal etkilenmeye ve sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklılığı çok iyidir. Isıyı çok iyi iletmesi ve dış yüzeylerinin bir sıvının metali kavrayıp – tutmayacağı şekilde kaygan olması gibi nedenler de, özellikle döküm potaları için tercih edilen özellikler arasındadır. Bağlayıcı özellik kazandırmak için, ağırlığının yarısı kadar ateş kili veya kömür katranı; istenen özellikleri kazandırmak ve maliyeti düşürmek amacıyla da kum, ateş tuğlası ve asbest gibi ilaveler yapılır. Karışıma giren maddelerin oranı, kullanılış amacına göre değişir.
Pota için elverişli grafit türü, ince taneli (ortalama tane boyu 0,3 mm.), yoğunluğu fazla, kül ve kükürt içermeyen, yüksek tenörlü (%  85 veya daha fazla)  grafitleşmiş karbon içerendir. Kül içerdiği takdirde, külün ergime derecesinin yüksek olması (Çoğunlukla Sri – Lanka Tipi) istenir.

3. Döküm Sanayinde
%  40 – 60 grafitleşmiş karbon içeren grafit tozlarının, asıl kullanıldığı yerler dökümhanelerdir. Kil ve kumla karıştırmak suretiyle döküm kalıpları yapımında kullanılır. Bentonit veya olivin ile karıştırılıp, öğütülmüş kok kömürü tozu ve petrol koku, bu sanayi dalında grafiti ikame edebilmektedir.

4. Kurşun Kalem Ucu Yapımında
Kurşun kalem ucu, işlenmiş kaolen, bentonit ve grafit karışımından yapılır. Bu kullanıma en uygun grafit türü, ince taneli ve kompakt olanıdır. Yumuşaklığı nedeniyle, daha çok doğal grafit tercih edilir. Saflığının yüksekliği oranında, bu alandaki kıymeti artar. Düşük kaliteli kalem uçları için amorf grafit kullanılır. Her iki durumda da arzu edilen grafit türü, aşındırıcı madde (kuvars gibi) içermeyen ve %  96 oranında grafitleşmiş karbona sahip olandır.

5. Motor ve Jeneratör Fırçaları İmalinde
Bu malzemeler, yüksek sıcaklıktaki amorf veya damar türündeki doğal grafitten yapılır. Bu amaçla uygun grafitin grafitleşmiş karbon miktarı %  85’ten fazla olmalıdır. Grafit fırça yapımında, zift, katran veya reçine ile bağlanmış grafit ve metal tozları (bakır veya gümüş) kullanılır.

6. Grafitin Diğer Kullanım Alanları
Son senelerde kuru pil sanayinde, bol miktarda grafit kullanılmaya başlanmıştır. Bunun için pul türü (levhamsı) ve grafit tozu en uygunu olup,  en az %  85 grafitik karbon içermesi gereklidir.

Grafit ayrıca uçak sanayinde, belirli jet motoru parçaları ve uçak parçalarında, büyük ölçüde ağırlık azaltılması için grafit flamanla kuvvetlendirilmiş kompozit malzemeler kullanılır. Bu tür malzemeler aynı zamanda, spor malzemelerinde de kullanılmakta olup, otomobillerde kullanılabilirliği konusunda da araştırmalar yapılmaktadır.
Grafit, atom reaktörlerinde, ilaç üretiminde, metalurji sanayinin çeşitli dallarında çok yönlü olarak kullanılmaktadır. Toz metalurjisinde, grafit, yatak malzemesi yapımında ve çelik imalinde, çeliğe, karbon sağlayıcı olarak iki ayrı amaçla kullanılır. Grafit, toz harman malzemenin sıkıştırılmak suretiyle şekillendirilmesi sırasında yağlayıcı olarak; bu materyalin sinterlenmesi sırasında ise, metal oksitleri indirgeyici olarak görev yapar. Demir – çelik üretiminde kullanılan grafit çok saf olmalıdır. Diğer  bazı metallerin üretimindeki gerekli grafitin aynı derecede saf olması o kadar önemli olmayabilir. Grafitin saflığı, tane boyutu, boyut dağılımı ve nem durumu gibi faktörlerin değişimine bağlı olarak; aşınma ve sürtünmesi istenilen düzeyde, kendinden  yağlı yataklar imal edilebilir. Bu sahada kullanılan grafitin türü ve saflığı konusunda bir sınırlama yoktur.Aşağıdaki tablo’da grafitin başlıca kullanım alanları verilmiştir.
 

Grafitin Kullanım Alanları

Kullanma Amacı Kullanıldığı Alanlar
REFRAKTERLİK (VEYA DAYANIKLILIK) Refrakter Tuğlalar
Döküm Boyaları
Potalar
Yatay Mufl Fırınları
(Retort)
Soba Boyaları
Elektrodlar
İLETKENLİK Motor ve Jeneratör Fırçaları
Pil Tozları
Fren Astarları
Elektrodlar
Basım (Electro – Typing)Isı Değiştiricileri
KARBON VERİCİ Karbon Yükseltici
Izabe Işlemleri
Nükleer Moderatörler
(Nötron Yavaşlatıcılar)
YAĞLAYICILIK Yağlayıcılar
Motor ve Jeneratör Fırçaları
Barut Cilası
Lastikler
Kurşun Kalemler
Yataklar
Tohum ve Gübre Kaplama
Fren Astarları
Piston Halkaları (Segmanlar) Motor Gömlekleri
KİMYASAL ASALLIK Contalar
Yapıştırıcılar
Boyalar
Refraktörler
Pil Karbonları
Döküm Boyaları
Pas Temizleyiciler(Kazanlar) Soba Boyaları