عادة ما يصنف الغرافيت Graphite إلى فئتين، فئة خام Ore الغرافيت الموجودة أصلا في القشرة الأرضية ⁽²⁾، فئة الغرافيت المخلق أو المصنع Synthetic Graphite الذي يخلق من فحم الكوك معمليا. ويظهر الغرافيت الطبيعي أو المخلق على هيئة طبقات أفقية ممتدة رقيقة السمك Horizontal Thin Layers، لذا فهو يندرج تحت فئة المواد ثنائية الأبعاد. وتتشكل تلك الصفائح الرقيقة Thin Sheets عن طريق الروابط التساهمية التي تربط ذرات الكربون بعضها ببعض، مكونة في ذلك تشكيلات كربونية سداسية منتظمة، كما هو موضح بالشكل (7–2). ويحظى الغرافيت باهتمام علماء تكنولوجيا النانو، وذلك نظرا إلى ما يتمتع به من خاصيتين مهمتين هما: القوة Strength، والموصلية الكهربية Electrical Conductivity.

وبالإضافة إلى ما نعرفه عن دخول الغرافيت في صناعة أقلام الرصاص، وعلى الرغم من استخدامه في عدة مجالات تقليدية أخرى، مثل صناعة بواتق Crucibles صهر الفلزات بالأفران في درجات الحـــــرارة المرتفعة، والقوالب Moulds التي تستقبل مصهور الفلزات Molten Metals ليصب بها، غير أنه يستخدم الآن وبشكل رئيسي في عديد من القطاعات الصناعية الأخرى مثل:

– الأجهزة الكهربائية.

– البطاريات.

– الأقطاب الكهربية Electrodes وصناعة أفران القوس الكهربي Electric Arc Furnaces المستخدمة في صهر الفلزات.

– مواد التشحيم Lubricants

الشكل (7–2): شكل تخطيطي يبين البناء الهيكلي لطبقة رقيقة السمك من الغرافيت تشكلت عن طريق الروابط التساهمية الناشئة بين مجموعة من ذرات الكربون، رتبت نفسها واصطفت لتشكيل حلقات سداسية مترابطة ⁽¹⁾.

____________________________________________________________________
هوامش

(1) تم تصميم وتنفيذ الشكل بواسطة مؤلف هذا الكتاب.

(2) الغرافيت كلمة يونانية قديمة تعني يكتب أو يرسم» وقد عُرف بهذا الاسم منذ أواخر القرن السابع عشر. ويوجد خام الغرافيت في الطبيعة على صورة عروق Veins أفقية رقيقة السمك (Horizontal Thin Sheets) Layers.