Graphite

Définition

Le graphite détermine une forme cristallisés du carbone naturel, ou de création artificielle, de couleur gris-noir, tendre et friable. C'est un élément qui est bon conducteur de l'électricité. Le graphite a une grande variété de propriétés et d'utilisations. Apprécié pour sa conductivité électrique, sa conductivité thermique, sa douceur, son inertie chimique, sa résistance à la chaleur et son pouvoir lubrifiant. Ses applications vont des batteries lithium-ion hautes performances, des batteries alcalines, des polymères conducteurs, des réfractaires ou des plaquettes de frein.

Du graphite :

Le graphite existe à l'état naturel sous forme carbonacée et artificiellement, par exemple dans la mine d'un crayon.

Explications

Le graphite naturel est l'une des formes cristallines de l'élément carbone. Ses atomes sont disposés dans une structure hexagonale et se forment dans une structure en couches. Le graphite naturel est présent dans les roches métamorphiques ainsi que dans les roches ignées et les météorites. Sous des pressions et des températures élevées, il se transforme en diamant.

Le graphite synthétique est produit par un processus complexe de cuisson de coke de pétrole à très haute température. Le graphite synthétique peut avoir une pureté de plus de 99 % de carbone, et il est utilisé dans les produits manufacturés où un matériau extrêmement pur est requis.

Le graphite est extrêmement doux, se fend avec une très légère pression et a une densité très faible. C'est un bon conducteur de chaleur et d'électricité, ce qui en fait un minéral utile pour les applications métallurgiques et pour la production de batteries, entre autres.

✅ Le graphite est un matériau unique en ce sens qu'il possède à la fois les propriétés d'un métal et d'un non-métal : il est flexible mais non élastique, possède une conductivité thermique et électrique élevée, et est hautement réfractaire et chimiquement inerte. Le graphite a une faible adsorption des rayons X et des neutrons, ce qui en fait un matériau particulièrement utile dans les applications nucléaires.

Matière carbonacée

carbonacé qualifie une formation pigmentée de noir, comme du charbon, qui recouvre une surface. Le carbonacé est la définition d'une substance riche en carbone. En particulier, les hydrocarbures du charbon sont fortement insaturés, les hydrocarbures à masse moléculaire élevée ayant un rapport carbone sur hydrogène élevé.

Le métamorphisme de la matière carbonacée s'exprime en processus de graphitisation. Cependant, la graphitisation peut être accélérée ou retardée en fonction de divers facteurs métamorphiques ou lithologiques.

Par exemple : les chondrocytes carbonacés sont un type particulier de chondrocytes. Ils ont une teneur élevée en carbone (jusqu'à 3 %) sous forme de graphite, de carbonates et de composés organiques, y compris les acides aminés. En outre, ils peuvent contenir de l'eau et des minéraux altérés par l'eau. Les chondrocytes carbonés (ou carbonacés) ne sont pas exposés aux températures élevées, ils sont donc très peu altérés par les processus thermiques.

Dans les crayons de papier

Le graphite minéral est une forme cristalline de l'élément carbone, présent naturellement dans divers types de roches. Composé de particules en forme de disque qui glissent facilement les unes sur les autres, le graphite produit facilement des marques sur le papier ou le vélin qui apparaissent souvent brillantes lorsqu'elles sont vues sous une lumière oblique ou rasante. Cette qualité de surface permet de distinguer les dessins au graphite des oeuvres à la pierre noire. Le graphite était utilisé pour le dessin en Europe centrale au 16^ème siècle, mais son utilisation s'est répandue à la fin du 18^ème siècle.

Le graphite le plus pur provient de la vallée de Borrowdale, au nord de l'Angleterre. Bien adapté au dessin, ce matériau doux et de haute qualité était découpé en bâtonnets et soit enveloppé de ficelle pour le saisir entre les doigts, soit placé dans un porte-crayon, un outil conçu pour contenir un petit morceau de craie ou de fusain. Les mines de Borrowdale furent finalement épuisées, provoquant la recherche d'un substitut. À la fin du 18^ème siècle, les crayons (mot dérivé du latin peniculus signifiant pinceau) étaient fabriqués à partir d'argile et de graphite de mauvaise qualité, sur la base de l'invention de Nicolas-Jacques Conté (1755–1805).

Les crayons d'aujourd'hui ressemblent remarquablement à la recette et à la conception originales de Conté, dans lesquelles le mélange est extrudé en longues tiges (communément appelées "mines"), cuit et enveloppé dans des gaines en bois.

L'ajustement des proportions de graphite et d'argile produit des variations de texture et de profondeur de ton. Une plus grande proportion de graphite produit des tons plus durs et plus argentés, tandis qu'une plus grande quantité d'argile donne des crayons plus doux et plus noirs. La dureté d'un crayon est indiquée par une gamme de chiffres et de lettres : "H" pour la dureté et "B" pour la noirceur, 9H produisant les traits les plus clairs et 9B les traits les plus foncés. Le populaire crayon n °2 est de ton moyen et est l'équivalent du HB, couramment estampillé sur les crayons aujourd'hui.

Comme les autres supports appliqués directement sur le papier sans l'intermédiaire d'un pinceau (craie, fusain, pastel), le graphite peut produire une gamme de traits linéaires et de variétés de tons. Lorsqu'il est aiguisé en pointe, il crée des traits étroits et réguliers. Le regroupement de hachures allongées (traits parallèles) ou de hachures croisées (traits qui se chevauchent dans une direction différente) crée du ton.

Contrairement à de nombreux autres supports, le graphite s'élimine facilement d'un dessin. Pour des raisons esthétiques ou de corrections, il peut être décollé de la surface du support à l'aide de grattoirs ou de différents types de gommes. Cela permet aux artistes d'apporter des modifications ou de créer des reflets en révélant le papier brillant sous-jacent. Traditionnellement, de petits morceaux de pain étaient utilisés; aujourd'hui, les gommes en caoutchouc, en vinyle, en latex et gommées font partie des nombreux outils couramment utilisés.

Les diverses qualités du graphite offrent aux artistes de nombreuses possibilités créatives. Les traits fins et raffinés produits par un graphite aiguisé plus dur et plus dense ont séduit un portraitiste néoclassique tel que Jean Auguste Dominique Ingres. Les nuances plus douces permettent des traits plus larges et sombres, adaptés aux zones d'ombre, ou aux paysages rapidement esquissés, comme dans le travail de Thomas Gainsborough.

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