Grafit jest mineralną formą węgla. Żyły grafitu występują w wapieniu z powodu obecności materiałów organicznych. Grafit jest miękkim minerałem i występuje w postaci grudek lub płatków. Grafit jest jedynym niemetalowym elementem, który jest dobrym przewodnikiem elektryczności. Struktury krystaliczne rzadko występują i łatwo się psują. Jest to powód tłustego odczucia materiału, mimo że jest suchym olejem.
Podstawowy rozkład
Kiedy struktura krystaliczna występuje w graficie, jest to szorstki sześciostronny kryształ, który łatwo rozpada się na płatki. Ten proces nazywa się cięciem podstawowym. Płatki te łatwo przesuwają się po sobie. Jest to przyczyną tłustej charakterystyki grafitu i powoduje jego zastosowanie jako środka poślizgowego. Ponieważ materiał jest stały, grafit jest uważany za suchy środek smarny.
Minerały węglowe
Zarówno grafit, jak i diamenty są oparte na węglu. Grafit jest doskonałym środkiem smarnym. Diamenty są najtwardszym materiałem ściernym. Diamenty są dobrym izolatorem elektryczności. Grafit jest dobrym przewodnikiem. Grafit jest stabilną formą węgla. Diamenty w pobliżu powierzchni Ziemi ulegają przemianie w grafit; jednak proces jest powolny.
Struktury atomowe
Grafit i diamenty mają silne wiązania między atomami węgla. Różnica polega na strukturze atomów. W diamentach atomy ułożone są w trójwymiarową strukturę. Powoduje to silniejsze wiązania powyżej i poniżej. Atomy grafitu są w dwuwymiarowych arkuszach ze słabym wiązaniem powyżej i poniżej.
Para wodna
Grafit potrzebuje pary wodnej do smarowania. Energia wiązania pomiędzy wodą i grafitem jest mniejsza niż pomiędzy grafitem a powierzchnią przeznaczoną do smarowania. Oznacza to, że grafit działa najlepiej w normalnej atmosferze. Grafit nie nadaje się do smarowania w próżni.
Zawartość węgla
Naturalny grafit jest wydobywany. O jakości grafitu decyduje jakość i przetwarzanie rudy. Wysokiej jakości naturalny grafit zawiera poziomy węgla od 96% do 98%. Wyższa zawartość węgla i wysoka krystalizacja podniosą jakość smarowania i odporność na wiązania chemiczne poprzez utlenianie. Syntetyczny grafit można wytwarzać z podobnym poziomem węgla do wysokogatunkowego grafitu naturalnego. W przypadku niższych wymagań dotyczących smarowania można stosować amorficzny grafit o zawartości węgla 80%.
Aplikacje wysokotemperaturowe
Grafit można stosować w ciągłej temperaturze 450 stopni Celsjusza. Grafit może wytrzymać jeszcze wyższe wartości szczytowe temperatury. Grafit sam wytwarza niewiele ciepła i zapewnia pewną izolację termiczną.
Kompozyty grafitowe
Chociaż grafit jest miękkim materiałem i doskonałym środkiem smarnym, można go zwinąć w włókna. Włókna te można skręcić w nici i utrzymywać w miejscu za pomocą spoiwa, takiego jak żywica epoksydowa. Jest to metoda tworzenia kompozytów do zastosowań w takich przedmiotach, jak samoloty, samochody i kije golfowe.
