Čo je stupeň grafitizácie?

Stupeň grafitizácie je základným meradlom používaným na posúdenie toho, ako blízko sú atómy uhlíka k vytvoreniu tesne zbalenej štruktúry šesťuholníkového grafitu. V ideálnom scenári sa štruktúra kryštálov grafitu javí ako tesne zbalené hexagonálne usporiadanie s mriežkovými konštantami a=0,2461 nm a c=0,6708 nm. Avšak v prirodzenomkryštály grafituexistuje množstvo defektov a stupeň grafitizácie syntetického grafitu, ktorý sa používa v praktických aplikáciách, je značne ovplyvnený výrobnými procesmi a surovinami. Vo všeobecnosti platí, že čím bližšie sú rozmery mriežky k ideálnym konštantám grafitovej mriežky, tým vyšší je stupeň grafitizácie. Röntgenová difrakcia (XRD) sa bežne používa na meranie tohto stupňa určením medzivrstvovej vzdialenosti d002 grafitovej (002) roviny a jej následným výpočtom pomocou Mering-Maireovho vzorca (tiež známeho ako Franklinov vzorec). Stupeň grafitizácie je indikátorom štrukturálnej usporiadanosti a vlastností uhlíkových materiálov, ako je elektrická vodivosť.

Význam stupňa grafitizácie

Stupeň grafitizácie je kritickým parametrom pre rôzne vysokovýkonné uhlíkové materiály. napr.grafitové materiálysú nevyhnutné na dosiahnutie konkrétneho stupňa grafitizácie vkompozity uhlík/uhlík (C/C).používané v leteckých brzdových aplikáciách a anódových materiáloch pre lítium-iónové batérie. V týchto aplikáciách vysoký stupeň grafitizácie priamo ovplyvňuje mechanickú pevnosť materiálu, tepelnú stabilitu a elektrickú vodivosť. Preto je testovanie stupňa grafitizácie kľúčové pre kontrolu kvality a slúži ako základ pre úpravu parametrov výrobného procesu.

Faktory ovplyvňujúce grafitizáciu

Stupeň grafitizácie v syntetickom grafite je ovplyvnený niekoľkými faktormi, vrátane typu prekurzorových materiálov, teploty tepelného spracovania a trvania. Vo všeobecnosti vyššie teploty tepelného spracovania a dlhšie trvanie podporujú vyšší stupeň grafitizácie tým, že uľahčujú preskupenie atómov uhlíka do ideálnej hexagonálnej štruktúry. Okrem toho výber prekurzorových materiálov, ako je ropný koks alebo prekurzory na báze smoly, môže ovplyvniť jednoduchosť grafitizácie. Prekurzory s vysokou čistotou majú tendenciu viesť k usporiadaniugrafitštruktúru.

Aplikácie vyžadujúce vysoký stupeň grafitizácie

Letecké brzdové systémy:Kompozity uhlík/uhlíkpoužívané v leteckých brzdových systémoch vyžadujú vysoký stupeň grafitizácie na zabezpečenie vynikajúcej tepelnej stability a mechanickej pevnosti. Vysokoteplotné prostredie, s ktorým sa stretávame pri brzdení, si vyžaduje materiály, ktoré si dokážu zachovať svoju štrukturálnu integritu a výkon pri zaťažení.

Lítium-iónové batérie: Anódové materiály pre lítium-iónové batérie vyžadujú vysoký stupeň grafitizácie, aby sa dosiahla vynikajúca elektrická vodivosť a lítium-iónová interkalačná účinnosť. To prispieva k celkovému výkonu batérie, vrátane rýchlosti nabíjania/vybíjania a životnosti.

Jadrové reaktory:Grafitové materiálypoužívané v jadrových reaktoroch ako moderátory a reflektory musia mať vysoký stupeň grafitizácie, aby sa zabezpečila vysoká tepelná vodivosť a štrukturálna stabilita pri vystavení žiareniu.

Elektronické zariadenia:GrafitVynikajúca elektrická vodivosť z neho robí preferovaný materiál pre rôzne elektronické aplikácie, ako sú elektródy v elektrochemických senzoroch a vodivé plnivá v polymérnych kompozitoch.

Záverom možno povedať, že stupeň grafitizácie je kritickým parametrom na posúdenie štrukturálnej usporiadanosti a výkonuuhlíkové materiály. Jeho význam pokrýva rôzne vysokovýkonné aplikácie vrátane letectva, skladovania energie a elektroniky. Presné meranie a kontrola stupňa grafitizácie sú nevyhnutné na zabezpečenie kvality a výkonugrafitové materiály. Keďže výskum pokračuje v napredovaní, vývoj efektívnejších a udržateľnejších procesov grafitizácie ešte viac zvýši použiteľnosť a výkon týchto všestranných materiálov.

Semicorex ponúka vysoký stupeň grafitizáciegrafitový materiálpre polovodičový priemysel Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte nás kontaktovať.

Kontaktné telefónne číslo +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com