Graphite
Le graphite est un minéral qui est, avec le diamant, l'une des deux formes cristallisées naturelles du carbone C : c'est un élément natif.
Le mot est dérivé du radical grec de γράφειν « écrire », avec adjonction du suffixe -ite.
Propriétés physiques
Le graphite est la forme stable du carbone à température et à pression ordinaires.
L'apparence du graphite est celle d'un solide noir à l'éclat submétallique ; sa dureté est faible, entre 1 et 2 sur l'échelle de Mohs.
Son système cristallin est hexagonal-bipyramide dihexagonale 6/m 6/m 6/m. Les atomes de carbone sont disposés en couches planes nommées graphènes et fortement liés par des liaisons covalentes de type sp2.
Les liaisons entre les couches planes sont faibles, de type forces de van der Waals, l'empilement de la structure est de type ABAB... où le plan B est translaté de
par rapport au plan A.
Le graphite est un non-métal et un semi-conducteur ; sa résistivité électrique est de 50 µΩ.m, soit 2900 fois celle du cuivre.
Utilisation
Le graphite a de nombreuses applications industrielles, sous diverses formes naturelles ou synthétiques :
- construction mécanique : pièces de frottement, joints d'étanchéité, produits lubrifiants ; voir les articles détaillés du Wikilivre de tribologie : matériaux utilisables pour le frottement et lubrifiants ;
- construction électrique : balais de moteurs ;
- comme réducteur, notamment en sidérurgie (coke des hauts-fourneaux) ;
- comme électrode, par exemple en sidérurgie (acier électrique) ;
- comme modérateur dans des réacteurs nucléaires (les filières concernées sont en voie d'abandon) ;
- comme adsorbant, dans les filtres à « charbon actif ».
Il est également utilisé en médecine comme adsorbant en cas d'intoxication par voie orale.
Dans les arts plastiques, il est utilisé pour le dessin (fusain). Il sert en particulier à fabriquer des crayons, souvent sous l'appellation incorrecte de « mine de plomb ».
L'utilisation domestique la plus courante est, outre le crayon de papier, le charbon de bois pour barbecue.
