Що таке ступінь графітизації?

Ступінь графітизації є важливим показником, який використовується для оцінки того, наскільки близькі атоми вуглецю до утворення щільно упакованої гексагональної кристалічної структури графіту. В ідеальному сценарії кристалічна структура графіту виглядає як щільно упаковане гексагональне розташування з постійними ґратками a=0,2461 нм і c=0,6708 нм. Однак у натуральномукристали графіту, є численні дефекти, а ступінь графітизації синтетичного графіту, який використовується в практичних застосуваннях, значною мірою залежить від виробничих процесів і сировини. Як правило, чим ближче розміри решітки до ідеальних констант решітки графіту, тим вищий ступінь графітизації. Дифракція рентгенівських променів (XRD) зазвичай використовується для вимірювання цього ступеня шляхом визначення відстані між шарами d002 площини графіту (002), а потім його обчислення за допомогою формули Мерінга-Мейра (також відомої як формула Франкліна). Ступінь графітизації є показником структурної впорядкованості та властивостей, таких як електропровідність, вуглецевих матеріалів.

Значення ступеня графітизації

Ступінь графітизації є критичним параметром для різних високоефективних вуглецевих матеріалів. Наприклад,графітові матеріалинеобхідні для досягнення певного ступеня графітизаціївуглець/вуглець (C/C) композитивикористовується в аерокосмічних гальмах і анодних матеріалах для літій-іонних батарей. У цих застосуваннях високий ступінь графітизації безпосередньо впливає на механічну міцність, термічну стабільність і електропровідність матеріалу. Тому перевірка ступеня графітизації має вирішальне значення для контролю якості та служить основою для коригування параметрів виробничого процесу.

Фактори, що впливають на графітизацію

Ступінь графітизації в синтетичному графіті залежить від кількох факторів, включаючи тип матеріалів-попередників, температуру термічної обробки та тривалість. Як правило, більш високі температури термічної обробки та більша тривалість сприяють вищому ступеню графітизації, сприяючи перегрупуванню атомів вуглецю в ідеальну гексагональну структуру. Крім того, вибір матеріалів-попередників, таких як нафтовий кокс або прекурсори на основі пеку, може вплинути на легкість, з якою відбувається графітизація. Попередники високої чистоти, як правило, призводять до більш впорядкованогографітструктура.

Застосування, що вимагають високого ступеня графітизації

Аерокосмічні гальмівні системи:Карбон/вуглецеві композитиякі використовуються в аерокосмічних гальмівних системах, вимагають високого ступеня графітизації для забезпечення чудової термічної стабільності та механічної міцності. Високотемпературне середовище, яке виникає під час гальмування, потребує матеріалів, які можуть зберігати свою структурну цілісність і продуктивність під навантаженням.

Літій-іонні батареї: анодні матеріали для літій-іонних батарей вимагають високого ступеня графітизації для досягнення чудової електропровідності та ефективності інтеркаляції літій-іонних батарей. Це сприяє загальній продуктивності батареї, включаючи швидкість заряду/розряду та термін служби.

Ядерні реактори:Графітові матеріалиякі використовуються в ядерних реакторах як сповільнювачі і відбивачі, повинні мати високий ступінь графітизації для забезпечення високої теплопровідності і структурної стабільності при радіаційному впливі.

Електронні пристрої:ГрафітЧудова електропровідність робить його кращим матеріалом для різних електронних застосувань, таких як електроди в електрохімічних датчиках і провідні наповнювачі в полімерних композитах.

Підсумовуючи, ступінь графітизації є критичним параметром для оцінки структурної впорядкованості та продуктивностівуглецеві матеріали. Його значення охоплює різні високопродуктивні програми, включаючи аерокосмічну промисловість, накопичувачі енергії та електроніку. Точне вимірювання та контроль ступеня графітизації є важливими для забезпечення якості та продуктивностіграфітові матеріали. Оскільки дослідження продовжуються, розробка більш ефективних і стійких процесів графітизації ще більше підвищить застосовність і продуктивність цих універсальних матеріалів.

Semicorex забезпечує високий ступінь графітизаціїграфітовий матеріалдля напівпровідникової промисловості. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com