Le graphite n'a pas de point de fusion défini ; il se sublime, c'est-à-dire qu'il passe directement de l'état solide à l'état gazeux sans passer par une phase liquide. Cette sublimation se produit à des températures extrêmement élevées, typiquement autour de 3600°C (6512°F) sous pression atmosphérique standard.
La raison pour laquelle le graphite ne fond pas est due à sa structure cristalline unique. Le graphite est composé d'atomes de carbone disposés en feuilles hexagonales empilées les unes sur les autres, avec de faibles forces de van der Waals entre les couches. Cette structure permet aux couches de glisser facilement les unes sur les autres, ce qui confère au graphite sa souplesse et son pouvoir lubrifiant caractéristiques. Lorsqu'elles sont chauffées, ces couches vibrent plus intensément jusqu'à ce qu'elles finissent par surmonter les faibles forces entre les couches et se libèrent, passant directement à l'état gazeux.
Cette propriété du graphite le rend extrêmement utile dans les applications à haute température. Il peut résister à des températures allant jusqu'à 2760°C (5000°F) sans fondre ni se décomposer chimiquement. C'est pourquoi il est couramment utilisé dans les fours, les creusets pour la fusion des métaux et comme élément chauffant dans les processus à haute température. Sa stabilité thermique, sa résistance aux chocs thermiques et son inertie à la plupart des produits chimiques le rendent encore plus adapté à ces applications.
En résumé, la structure et les propriétés uniques du graphite l'empêchent de fondre et lui permettent de se sublimer à très haute température, ce qui en fait un matériau précieux dans les environnements thermiques extrêmes.
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