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Cómo beneficia que el grafito es un material dieléctrico

December 15, 2020 3 min read

Los materiales dialécticos son aquellos que tienen una baja conductividad eléctrica, en otras palabras, materiales aislantes que además tienen la particularidad de formar sistemas de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud en su interior, esto bajo un campo eléctrico. El grafito es un material dieléctrico por lo que en adelante abundaremos sobre el tema.

¿No que el grafito era un buen conductor? Esta es la pregunta que seguramente se están haciendo después de leer el primer párrafo. El grafito, una de las formas alotrópicas y cristalinas del grafito, tiene una estructura laminar un tanto peculiar que le permite cambiar sus cualidades, en este caso la conductividad, según la dirección en que es examinado.

El grafito es un material con un alto nivel de conductividad cuando sus propiedades se miden a lo largo del plano basal. En este caso los electrones pueden moverse libremente.

Sin embargo, no es así en dirección perpendicular gracias a que la separación entre los planos es relativamente elevada. En este caso se vuelve un material aislante con un nivel alto de resistividad. Algo similar ocurre con las propiedades térmicas y acústicas del grafito.

Es probable que el principal interés de los materiales dialécticos, como el grafito, radique en sus aplicaciones. Estos materiales pueden ser usados como aislantes eléctricos o bien como parte de los condensadores, ya que presentan dos distintas respuestas ante la aplicación de un campo eléctrico.

En el primer caso, el flujo de corriente que se origina ante la aplicación de un campo eléctrico es muy pequeño en comparación con los metales, por lo que pueden usarse como aislantes eléctricos para materiales como el cobre o la plata, que sí son conductores.

El segundo comportamiento que se puede presentar en los dialécticos es el desplazamiento de los centros de las cargas positivas y negativas, creando un dipolo eléctrico. Es decir, son materiales no conductores cuya polarización se debe solamente a la presencia de un campo eléctrico.

¿Para qué se utiliza esta propiedad del grafito?

En los procesos de mecanizado por descarga eléctrica (EDM, por sus siglas en inglés), el fluido dieléctrico en la mayoría de las veces está compuesto por derivados del petróleo y en general presentan un desempeño mejor cuando se usan electrodos de cobre y grafito.

Este es un proceso de corte por medio del cual el electrodo reproduce la imagen en la pieza removiendo el material a través de descargas eléctricas, es por eso que se tiene que realizar en un líquido que no conduzca la electricidad.

Cuando el grafito se sumerge en estos líquidos, los absorbe por lo que la profundidad de penetración del corte dependerá de la viscosidad del dialéctico, la estructura del grafito, la presión y el tiempo de permanencia.

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