Ce este gradul de grafitizare?

Gradul de grafitizare este o măsură esențială utilizată pentru a evalua cât de aproape sunt atomii de carbon de formarea unei structuri cristaline de grafit hexagonale strâns. Într-un scenariu ideal, structura cristalină de grafit apare ca un aranjament hexagonal strâns împachetat cu constante de rețea de a=0,2461 nm și c=0,6708 nm. Totuși, în mod naturalgrafit crystals, există numeroase defecte, iar gradul de grafitizare a grafitului sintetic, care este utilizat în aplicații practice, este foarte influențat de procesele de fabricație și de materiile prime. În general, cu cât dimensiunile rețelei sunt mai apropiate de constantele ideale ale rețelei de grafit, cu atât este mai mare gradul de grafitizare. Difracția de raze X (XRD) este folosită în mod obișnuit pentru a măsura acest grad prin determinarea distanței dintre straturile d002 a planului grafit (002) și apoi calculând-o folosind formula Mering-Maire (cunoscută și sub numele de formula Franklin). Gradul de grafitizare este un indicator al ordinii și proprietăților structurale, cum ar fi conductivitatea electrică, a materialelor de carbon.

Importanța gradului de grafitizare

Gradul de grafitizare este un parametru critic pentru diferite materiale de carbon de înaltă performanță. De exemplu,materiale de grafitsunt esențiale pentru atingerea unui grad specific de grafitizare încompozite carbon/carbon (C/C).utilizat în aplicațiile de frânare aerospațială și materiale anodice pentru bateriile litiu-ion. În aceste aplicații, un grad ridicat de grafitizare are un impact direct asupra rezistenței mecanice a materialului, stabilității termice și conductivității electrice. Prin urmare, testarea gradului de grafitizare este crucială pentru controlul calității și servește drept bază pentru ajustarea parametrilor procesului de fabricație.

Factori care afectează grafitizarea

Gradul de grafitizare în grafitul sintetic este influențat de mai mulți factori, inclusiv tipul de materiale precursoare, temperatura tratamentului termic și durata. În general, temperaturile mai ridicate ale tratamentului termic și duratele mai lungi favorizează un grad mai mare de grafitizare prin facilitarea rearanjare a atomilor de carbon în structura hexagonală ideală. În plus, alegerea materialelor precursoare, cum ar fi cocsul de petrol sau precursorii pe bază de smoală, poate afecta ușurința cu care are loc grafitizarea. Precursorii de înaltă puritate tind să aibă ca rezultat o mai ordonatăgrafitstructura.

Aplicații care necesită un grad ridicat de grafitizare

Sisteme de frânare aerospațială:Compozite carbon/carbonutilizate în sistemele de frânare aerospațială necesită un grad ridicat de grafitizare pentru a asigura stabilitate termică și rezistență mecanică excelente. Mediile cu temperaturi ridicate întâlnite în timpul frânării necesită materiale care să își poată menține integritatea structurală și performanța sub stres.

Baterii litiu-ion: Materialele anodice pentru bateriile litiu-ion necesită un grad ridicat de grafitizare pentru a obține o conductivitate electrică superioară și o eficiență de intercalare litiu-ion. Acest lucru contribuie la performanța generală a bateriei, inclusiv la rata de încărcare/descărcare și durata de viață a bateriei.

Reactoare nucleare:Materiale din grafitutilizate în reactoare nucleare ca moderatori și reflectoare trebuie să posede un grad ridicat de grafitizare pentru a asigura o conductivitate termică ridicată și o stabilitate structurală la expunerea la radiații.

Dispozitive electronice:GrafitConductivitatea electrică excelentă îl face un material preferat pentru diverse aplicații electronice, cum ar fi electrozii din senzorii electrochimici și materialele de umplutură conductoare din compozitele polimerice.

În concluzie, gradul de grafitizare este un parametru critic pentru evaluarea ordinii structurale și a performanțeimateriale de carbon. Semnificația sa se întinde pe diverse aplicații de înaltă performanță, inclusiv aerospațiale, stocarea energiei și electronice. Măsurarea și controlul precis al gradului de grafitizare sunt esențiale pentru asigurarea calității și performanțeimateriale de grafit. Pe măsură ce cercetarea continuă să avanseze, dezvoltarea unor procese de grafitizare mai eficiente și mai durabile va îmbunătăți și mai mult aplicabilitatea și performanța acestor materiale versatile.

Semicorex oferă un grad ridicat de grafitizarematerial grafitpentru industria semiconductoarelor Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Numărul de telefon de contact +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com