Grafiitti on hiilen mineraalimuoto. Grafiitin suonet esiintyvät kalkkikivissä orgaanisten materiaalien vuoksi. Grafiitti on pehmeä mineraali ja se esiintyy joko kiinteänä tai hiutaleina. Grafiitti on ainoa ei-metallinen elementti, joka on hyvä sähkönjohtaja. Kristallirakenteet esiintyvät harvoin ja hajoavat helposti. Tämä on syy siihen, että materiaalin rasvainen tunne on kuiva voiteluaine.
Basal-katkaisu
Kun grafiitissa esiintyy kiderakennetta, se on karkea kuusipuolinen kide, joka hajoaa helposti hiutaleiksi. Tätä prosessia kutsutaan basaalilohkeamiseksi. Nämä hiutaleet liukuvat helposti toistensa yli. Tämä on grafiitin rasvaisen ominaisuuden syy ja johtaa sen käyttöön voiteluaineena. Koska materiaali on kiinteä, grafiittia pidetään kuivana voiteluaineena.
Hiilipohjaiset mineraalit
Sekä grafiitti että timantit ovat hiilipohjaisia. Grafiitti on erinomainen voiteluaine. Timantit ovat kovin hankaavia. Timantit ovat hyvä sähköneriste. Grafiitti on hyvä johtaja. Grafiitti on stabiili hiilimuoto. Maapallon lähellä olevat timantit ovat muuttumassa grafiitiksi; prosessi on kuitenkin hidasta.
Atomirakenteet
Grafiitilla ja timanteilla on vahvat sidokset hiiliatomien välillä. Ero on atomien rakenteessa. Timanteissa atomit on järjestetty kolmiulotteiseen rakenteeseen. Tämä johtaa vahvempiin sidoksiin ylä- ja alapuolella. Grafiitti-atomit ovat kaksiulotteisia arkkeja, joissa on heikko sidos ylä- ja alapuolella.
Vesihöyry
Grafiitti tarvitsee vesihöyryä voitelemaan. Veden ja grafiitin välinen sidosenergia on alhaisempi kuin grafiitin ja voitettavan pinnan välillä. Tämä tarkoittaa, että grafiitti toimii parhaiten tavallisessa ilmapiirissä. Grafiitti ei sovellu voiteluun tyhjiössä.
Hiilipitoisuus
Luonnollinen grafiitti louhitaan. Malmin laatu ja jalostus määräävät grafiitin laatua. Korkealaatuinen luonnollinen grafiitti sisältää 96 - 98 prosentin hiilen pitoisuuksia. Korkeampi hiilipitoisuus ja korkea kiteytyminen lisäävät voitelu- laatua ja vastustuskykyä kemiallisesti sitoutumaan hapettumisen kautta. Synteettistä grafiittia voidaan valmistaa samankaltaisilla hiilitasoilla korkealuokkaiseen luonnon grafiittiin. Jos voiteluaineita on vähemmän, voidaan käyttää amorfista grafiittia, jonka hiilipitoisuus on 80 prosenttia.
Korkean lämpötilan sovellukset
Grafiittia voidaan käyttää jatkuvissa lämpötiloissa 450 astetta. Grafiitti kestää jopa korkeampia lämpötilahuippuja. Grafiitti johtaa itse vähän lämpöä ja antaa jonkin verran lämpöeristystä.
Grafiittiyhdisteet
Vaikka grafiitti on pehmeä materiaali ja erinomainen voiteluaine, se voidaan rullata kuiduiksi. Nämä kuidut voidaan kierteittää kierteiksi ja pitää paikoillaan sideaineen, kuten epoksihartsin, kanssa. Tämä on menetelmä komposiittien luomiseksi käytettäväksi sellaisissa kohteissa kuin lentokoneet, autot ja golfmailat.
