Le graphite peut conduire l'électricité grâce à sa structure atomique unique, qui permet le mouvement des électrons. Toutefois, la conductivité du graphite peut varier en fonction de facteurs tels que son épaisseur, son orientation et les conditions spécifiques dans lesquelles il est utilisé.
Structure atomique et conductivité :
Le graphite est composé d'atomes de carbone disposés en couches hexagonales. Chaque atome de carbone est lié de manière covalente à trois autres atomes de carbone au sein de la même couche, ce qui laisse un électron délocalisé et libre de se déplacer dans chaque atome. Ces électrons délocalisés peuvent se déplacer à travers les couches, ce qui permet au graphite de conduire l'électricité. La conductivité du graphite est anisotrope, c'est-à-dire qu'elle varie en fonction de la direction du flux d'électrons. Dans la direction parallèle aux couches, la conductivité est élevée car les électrons délocalisés peuvent se déplacer facilement. En revanche, perpendiculairement aux couches, la conductivité est beaucoup plus faible car les électrons doivent surmonter les fortes liaisons covalentes entre les couches pour se déplacer.
- Facteurs affectant la conductivité :L'épaisseur et l'orientation :
- Les composants en graphite plus épais ont généralement une résistivité plus faible que les composants plus minces, car davantage de couches d'électrons délocalisés sont disponibles pour la conduction. L'orientation du graphite, qu'elle soit isostatique ou non, influe également sur sa conductivité électrique. Dans le cas du graphite non isostatique, la conductivité est plus faible perpendiculairement à l'axe de moulage en raison de l'orientation de la structure.La température :
- La conductivité du graphite peut varier en fonction de la température. En règle générale, la conductivité thermique du graphite augmente avec la température jusqu'à un certain point, après quoi elle diminue. Cela diffère de la situation de nombreux métaux, dont la conductivité diminue généralement avec l'augmentation de la température.Conditions environnementales :
La conductivité du graphite peut également être influencée par des conditions environnementales telles que la présence de vide ou de gaz inertes, qui peuvent affecter sa résistance à la température et ses performances globales.Applications et améliorations :
La capacité du graphite à conduire l'électricité et sa conductivité thermique élevée le rendent utile dans diverses applications, notamment les éléments chauffants et les matériaux composites. En soumettant le graphite à des températures élevées (jusqu'à 3 000 °C), ses propriétés peuvent être améliorées, ce qui le rend plus adapté aux applications à haute température.
