Segreti della fabbricazione del grafite

I vari usi della grafite derivano direttamente dalle sue eccezionali proprietà fisiche.
La grafite è caratterizzata dalla sua resistenza alle altissime temperature e alla corrosione, dalla sua conducibilità termica ed elettrica, dalla sua resilienza meccanica, dalle sue proprietà autolubrificanti, dalla sua idoneità alla lavorazione e dalla durata della sua vita utile.
Tutte queste qualità la rendono un materiale fondamentale per una vasta gamma di applicazioni industriali.
Prima di esaminarle più da vicino, ripercorreremo la storia e i segreti della produzione della grafite sintetica.

Tre ingredienti base:

coke, ottenuto tramite carbonizzazione (sopra i 1.000°C) del catrame prodotto da

distillazione di petrolio e carbone,

grafite artificiale, che deriva dal riciclo di materiali grafici

nerofumo o grafite naturale, e ingredienti aggiuntivi: un derivato di olio e carbonio utilizzato per legare le particelle.

Dopo le ispezioni per verificarne la qualità, gli ingredienti principali vengono macinati. Il coke, la grafite e il legante solido vengono quindi caricati in un miscelatore che li riscalda. L'aumento della temperatura scioglie il legante e alla fine inumidisce i grani, prima che la graduale riduzione della temperatura serva a migliorare la viscosità del composto fino a quando non si solidifica. Dopo un'ulteriore macinazione, il composto viene posto in uno stampo di gomma per essere compresso o modellato e può essere estruso in una filiera. I materiali volatili vengono quindi eliminati tramite cottura. Questa fase estremamente lunga (da 1 a 2 mesi) avviene a una temperatura compresa tra 800°C e 1.000°C. Segue la fase di grafitizzazione, che consiste nel trattamento termico dei blocchi in un forno elettrico a 3.000°C per una o tre settimane. Ad altissima temperatura, gli atomi di carbonio si riallineano in strutture cristalline esagonali, che formano così la grafite artificiale. Le proprietà della sostanza cambiano. Diventa un buon conduttore e la sua resistenza all'ossidazione migliora. I blocchi vengono tagliati alle dimensioni finali e quindi sottoposti a una serie di test (densità, resilienza, resistenza alla flessione, durezza, coefficiente di espansione, ecc.) per salvaguardarne la qualità.
La prima fase dura in tutto circa quattro mesi.
Varie fasi aggiuntive di purificazione e impregnazione migliorano le qualità della grafite e le conferiscono ulteriori vantaggi per una serie di processi industriali.