A grafite apresenta uma elevada estabilidade térmica, particularmente a temperaturas elevadas e em condições ambientais específicas.
A sua estabilidade é influenciada por factores como a temperatura, a pressão e a exposição ao ar.
O que é a estabilidade térmica da grafite? (5 pontos-chave explicados)
1. Estabilidade a altas temperaturas sob vácuo
A grafite pode funcionar a temperaturas extremamente elevadas sem degradação significativa quando utilizada em ambientes de vácuo.
A pressões até 10-2 torr, pode ser utilizada até 2450°C.
A 10-4 torr, pode ser utilizada até 2150°C.
Esta capacidade para altas temperaturas é crucial para aplicações em indústrias como a metalurgia e o fabrico de semicondutores.
2. Oxidação e exposição ao ar
A estabilidade térmica da grafite é comprometida quando exposta ao ar.
A oxidação começa aproximadamente a 500°C.
Sob certas condições, pode perder até 1% da sua massa por dia.
Esta degradação pode levar à falha estrutural após exposição repetida a temperaturas elevadas no ar.
3. Resistência mecânica e condutividade térmica
A grafite apresenta propriedades únicas em que a sua resistência mecânica aumenta com o aumento da temperatura.
Isto deve-se a uma diminuição das tensões internas a temperaturas mais elevadas, o que aumenta a sua robustez mecânica.
Além disso, a grafite tem uma elevada condutividade térmica, que é superior à de muitos metais comuns e aumenta com a temperatura.
No entanto, acaba por diminuir a temperaturas muito elevadas.
4. Aplicações e propriedades do material
A grafite isostática, um tipo de grafite de grão fino, é utilizada em mais de 30 indústrias devido à sua elevada resistência térmica e química, excelente resistência ao choque térmico e elevada condutividade eléctrica.
É também fácil de maquinar e pode ser produzida com um grau de pureza muito elevado.
Estas propriedades tornam-na ideal para várias aplicações, incluindo as indústrias nuclear, metalúrgica e de semicondutores.
5. Resistência à corrosão e resistência ao choque térmico
A grafite é conhecida pela sua forte resistência à corrosão por ácidos e álcalis, o que contribui para a sua estabilidade em vários ambientes químicos.
Tem também uma forte resistência ao choque térmico, que é crucial para manter a integridade estrutural quando é rapidamente aquecida ou arrefecida.
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