grafit

grafit [gr.], tuha — 1. minerál, uhlík vyskytujúci sa v prírode. Predstavuje dve alotropické modifikácie uhlíka: α-grafit, ktorý kryštalizuje v hexagonálnej sústave (pekne vyvinuté kryštály sú však veľmi zriedkavé), a β-grafit, ktorý kryštalizuje v romboédrickej sústave; obidve modifikácie sa obyčajne vyskytujú spoločne. Grafit sa nachádza v podobe masívnych lístkovitých alebo šupinkovitých agregátov. Je železnočierny až oceľovosivý, má kovový lesk a čierny vryp. Je mäkký, štiepateľný, dobre vedie teplo a elektrinu, je odolný proti vysokým teplotám. Zriedka sa vyskytuje čistý, často obsahuje rôzne prímesi. Jeho najvýznamnejšie ložiská vznikli pri metamorfóze uhlia. Vytvára však aj vrstvy, hniezda a šošovky v kryštalických bridliciach a kontaktne metamorfovaných vápencoch a pieskovcoch. Nachádza sa i v pegmatitoch; v meteoritoch môže byť rozptýlený, príp. tvorí zrná. Náleziská: Nemecko (Bavorsko), Spojené kráľovstvo (Anglicko), Taliansko (Kalábria), Srbsko, Fínsko, Česko (Juhomoravský kraj), Austrália (Nový Južný Wales), Srí Lanka, Bhután, Madagaskar, Namíbia, USA (Alabama). Na Slovensku sa celistvý a šupinkovitý grafit vyskytuje v grafitických bridliciach na viacerých miestach, nemá však priemyselný význam.

Grafit sa používa predovšetkým na výrobu ocelí, v zlievarenstve na zhotovovanie grafitových téglikov, na výrobu ochranných náterív, mazív, brzdových obložení, v galvanoplastike a i. priemyselných odvetviach. Od roku 1550 po odkrytí ložiska grafitu v Cumberlande v Anglicku (dnes grófstvo Cumbria) sa z neho mechanicky (mletie, plavenie) a chemicky (lúhovanie kyselinami) vyrába pigment oceľovošedočiernej farby vyznačujúci sa silnou farbiacou a krycou schopnosťou i stálosťou na svetle, používajúci sa na výrobu krycích náterových farieb, ale najmä na výrobu grafitových náplní do ceruziek (→ tuha). Keďže produkcia prírodného grafitu nie je dostatočná, využíva sa aj syntetický grafit, ktorý sa vyrába zo surovín s vysokým obsahom uhlíka, ako sú (zelený) petrolejový koks zo spracovania ropy, koks z čiernouhoľného dechtu alebo hutnícky čiernouhoľný koks. Na zlepšenie niektorých vlastností sa pridávajú sadze, antracit a prírodný grafit. Koks a antracit sa kalcinujú v rotačnej peci pri 1 200 – 1 500 °C, melú, miešajú so spojivami (rôzne druhy smôl) a s prísadami. Zmes sa obyčajne lisovaním tvaruje na požadovaný tvar, následne sa vypaľuje pri 800 – 1 300 °C v peciach vykurovaných plynom alebo olejom, poslednou fázou výroby je premena amorfného uhlíka na grafit (grafitizácia), ktorá sa uskutočňuje v elektrických peciach odporovo alebo indukčne vyhrievaných na 2 600 – 3 000 °C. Svetová výroba syntetického grafitu sa približuje k 2 mil. t ročne a predstavuje približne trojnásobok ťažby prírodného grafitu. Používa sa najmä na zhotovovanie elektród pre hutnícky priemysel, téglikov a i špeciálnych nádob, ako aj na výrobu žiaruvzdorných vláken a tkanín. Veľmi čistý grafit sa používa v jadrových reaktoroch ako moderátor neutrónov;

2. v metalografii elementárny uhlík vznikajúci pri chladnutí (tuhnutí) zliatin železa a uhlíka; zapríčiňuje krehkosť ocelí a liatin s vyšším obsahom uhlíka (grafitické liatiny). Jednou z možností jeho vzniku je grafitizácia.