Las propiedades mecánicas del grafito incluyen resistencia a la compresión, ductilidad, límite elástico y límite de resistencia.
- Resistencia a la compresión: El valor mínimo de resistencia a la compresión del grafito es de 31 MPa (unidades SI) y el valor máximo es de 50,038 MPa (unidades imperiales). Esta propiedad se refiere a la capacidad del grafito para soportar una fuerza de aplastamiento sin romperse ni deformarse.
- Ductilidad: El valor mínimo de ductilidad para el grafito es 0,00171 (unidades SI) y el valor máximo es 0,00189 (unidades imperiales). La ductilidad mide la capacidad de un material para deformarse bajo tensión de tracción, lo que permite estirarlo o estirarlo en forma de alambre.
- Límite elástico: El valor mínimo del límite elástico del grafito es 4,8 (unidades SI) y el valor máximo es 11,0229 (unidades imperiales). El límite elástico se refiere a la tensión máxima que puede soportar un material sin deformación permanente.
- Límite de resistencia: El valor mínimo del límite de resistencia para el grafito es 15,47 (unidades SI) y el valor máximo es 2,61793 (unidades imperiales). El límite de resistencia representa la amplitud de tensión máxima que un material puede soportar durante un número infinito de ciclos sin fallar.
Además de estas propiedades mecánicas, el grafito tiene otras propiedades ventajosas. Tiene una resistencia térmica y química extremadamente alta, una excelente resistencia al choque térmico, una elevada conductividad eléctrica y térmica, y una resistencia creciente con el aumento de la temperatura. El grafito también es fácil de mecanizar y puede producirse con gran pureza. Se utiliza ampliamente en diversas industrias, como la nuclear, la metalúrgica, la de semiconductores, la solar, la de colada continua y la de electroerosión.
El grafito se utiliza habitualmente como material para matrices en equipos de prensado en caliente debido a su baja densidad, estabilidad térmica y resistencia mecánica. Sin embargo, tiene limitaciones en cuanto a aplicaciones de alta presión y reactividad con determinados materiales. El grafito puede reaccionar con metales de transición, nitruros y siliciuros de metales de transición.
Además, los tubos de grafito tienen la ventaja de volverse más resistentes cuando se calientan desde temperatura ambiente hasta 2000 °C. Tienen una resistencia excepcional al choque térmico y son químicamente inertes, lo que los hace adecuados para aplicaciones en las que la corrosión es un problema. Se pueden utilizar distintos impregnantes para rellenar los poros del grafito, y la elección del grado depende de la aplicación específica.
Es importante tener en cuenta que el grafito es sensible al oxígeno y no debe exponerse al aire a temperaturas elevadas para evitar la oxidación y el fallo estructural. Los elementos calefactores de grafito son más gruesos que los de otros materiales para garantizar su estabilidad mecánica. La grafitización del grafito a altas temperaturas mejora sus propiedades, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
En general, el grafito presenta una combinación de propiedades mecánicas, térmicas y químicas que lo convierten en un material versátil para diversas aplicaciones industriales.
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