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Impacto y aplicaciones de la dureza del grafito

November 20, 2020 3 min read

Una de las principales diferencias entre el grafito y el diamante, si ambos son formas alotrópicas del carbono, es la dureza del grafito. Mientras que el diamante es uno de los materiales más duros del mundo, el grafito es frágil y se desgasta fácilmente en su estado natural.

La estructura del grafito está formada por capas de hexágonos con 6 átomos cada uno, figuras que están unidas entre sí por dobles enlaces covalentes y, a su vez, forman hojas superpuestas con enlaces débiles que lo convierten en un material blando y que se desprende en láminas fácilmente.

Antes de hablar de la dureza del grafito es importante mencionar que esta cualidad se refiere a qué tanto un material sufre alteraciones por procesos externos como cortaduras, rayado, penetración, abrasión, etc.

En este sentido, la escala de Mohs, entre otros métodos,  es utilizada para determinar qué tan duro es un material. Para ello se toma en cuenta una relación de 10 minerales que están ordenados en una tabla de menor a mayor dependiendo qué tan fácilmente se raya y que una sustancia más dura puede rayar a las más blancas, sin que pueda suceder al revés.

El material menos duro de acuerdo a esta escala es el talco, que se puede rayar fácilmente con la uña y el más duro es el diamante, que solo puede ser rayado por otro diamante. El grafito, en la escala de Mohs tiene una dureza de entre 1 y 2, es decir una comparación de entre la dureza del talco y el yeso.

Aplicaciones de la dureza del grafito

El grafito es ampliamente utilizado en la mina de los lápices y, por su resistencia a altas temperaturas y su autolubricación, se usa en piezas de ingeniería como rodamientos, juntas, pistones, etc.

De igual forma es uno de los principales componentes de la gran mayoría de escobillas para motor eléctrico y baterías (alcalinas, ión-litio) debido a sus propiedades conductoras de electricidad. Es un buen conductor térmico cuando la dirección es paralela a los planos basales. Cuando es perpendicular el grafito se comporta como aislante térmico.

Algunas de las principales ventajas del grafito es que es resistente a los choques térmicos, se obtiene relativamente fácil de la naturaleza, aunque también puede ser creado de manera sintética, además de que no se funde en condiciones normales, sino que se pasa directo a gas evitando desgaste.

Además, tiene una densidad mucho más baja que el cobre, por lo que se obtienen electrodos mucho más ligeros, es un material autolubricante y no es muy duro por lo que es fácil procesarlo.

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