Самостоятельная работа №2 по предмету «Электротехнические материалы» на тему: "Графит" студент группы 88-21 еее махсудов Данияр

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И. КАРИМОВА
Факультет «Теплоэнергетика»
Кафедра «Электрические машины»

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА №2
по предмету «Электротехнические материалы»
на тему: “Графит”

Выполнил: студент группы 88-21 ЕЕЕ
Махсудов Данияр
Приняла: доц. Иванова.В.П


Ташкент - 2023

Графит
Содержание:

Введение

Структура и состав графита

Происхождение

Свойства графита
Графит и его применение в электротехнике
Графен
Свойства графена
Заключение
Список литературы

Графит
Введение

Графит – это природный материал, относящийся к классу самородных элементов, аллотропная модификация углерода. Он имеет слоистую структуру. Каждый слой кристаллической решетки графита может по-разному располагаться по отношению друг к другу, образуя политипы. Графит находит свое применение в производственной и промышленной деятельности. Название «графит» предложено в 1789 году Абраамом Вернером, встречаются также названия «чёрный свинец»
Месторождение графита

Около 600 млн тонн считаются запасами всего мира, а ежегодно его добывают 600 тысяч. Самыми крупными странами, которые занимаются добычей этого минерала являются: Мексика, Россия, Китай, Чехия, Южная Корея, Канада и др.
Структура, кристаллическая решётка и состав графита
Структура имеет свои определенные особенности. Атомы углерода ковалентно связаны между собой. Графит имеет слоистую, плоскую структуру. Отдельные слои графита называются графеном. Каждый слой кристаллической решетки графита может по-разному располагаться по отношению друг к другу, образуя политипы.
В каждом слое атомы расположены в гексагональной решетке на расстоянии 0,142 Нм, а расстояние между плоскостями составляет 0,335 Нм.
Атомы углерода, расположенные в одной плоскости слоя, связаны между собой ковалентной связью, имеет четыре свободных электрона. Однако в ковалентной связи задействованы только три электрона из четырех, поэтому каждый атом связан только с тремя атомами углерода. Четвертый электрон свободно мигрирует в плоскости, делая графит электропроводящим в направлении, параллельном плоскости. Электропроводность графита в направлении перпендикулярно плоскости слоя, наоборот, в сотни раз меньше. Между собой слои графена в графите скреплены слабыми Вандерваальсовыми силами, которые позволяют слоям графита легко быть отделенными друг от друга.

Рисунок 1 (Отдельный слой графита – графен)

Рисунок 2 (кристаллическая структура графита)

Модификаций природного минерала существует две:

• 
  α-графит (гексагональный). В данной модификации половина атомов каждого из слоев располагается под и над центром шестиугольника.
  
• 
  β-графит (ромбоэдрический). В этой модификации графита каждый четвертый слой атомов повторяет первый. В природе он в чистом виде не наблюдается. При температуре от 2500 до 3300К ромбоэдрический графит переходит полностью в гексагональный. Природный материал удобно представляется в гексагональных узлах.
  

Рисунок 3 (α, β модификации графита)