Co je to stupeň grafitizace?

Stupeň grafitizace je základním měřítkem používaným k posouzení, jak blízko jsou atomy uhlíku k vytvoření těsně sbalené hexagonální krystalové struktury grafitu. V ideálním scénáři se krystalová struktura grafitu jeví jako těsně složené hexagonální uspořádání s mřížkovými konstantami a=0,2461 nm a c=0,6708 nm. Nicméně v přirozenémkrystaly grafitu, vyskytují se četné vady a stupeň grafitizace syntetického grafitu, který se používá v praktických aplikacích, je značně ovlivněn výrobními postupy a surovinami. Obecně platí, že čím blíže jsou rozměry mřížky ideálním grafitovým mřížkovým konstantám, tím vyšší je stupeň grafitizace. Rentgenová difrakce (XRD) se běžně používá k měření tohoto stupně určením mezivrstvové vzdálenosti d002 grafitové (002) roviny a jejím následným výpočtem pomocí Mering-Maireova vzorce (také známého jako Franklinův vzorec). Stupeň grafitizace je indikátorem strukturní uspořádanosti a vlastností uhlíkových materiálů, jako je elektrická vodivost.

Význam stupně grafitizace

Stupeň grafitizace je kritickým parametrem pro různé vysoce výkonné uhlíkové materiály. Například,grafitové materiályjsou nezbytné pro dosažení určitého stupně grafitizace vkompozity uhlík/uhlík (C/C).používané v leteckých brzdových aplikacích a anodových materiálech pro lithium-iontové baterie. V těchto aplikacích vysoký stupeň grafitizace přímo ovlivňuje mechanickou pevnost materiálu, tepelnou stabilitu a elektrickou vodivost. Proto je testování stupně grafitizace klíčové pro kontrolu kvality a slouží jako základ pro úpravu parametrů výrobního procesu.

Faktory ovlivňující grafitizaci

Stupeň grafitizace v syntetickém grafitu je ovlivněn několika faktory, včetně typu prekurzorových materiálů, teploty tepelného zpracování a doby trvání. Obecně platí, že vyšší teploty tepelného zpracování a delší doba trvání podporují vyšší stupeň grafitizace tím, že usnadňují přeskupení atomů uhlíku do ideální hexagonální struktury. Kromě toho může výběr prekurzorových materiálů, jako je ropný koks nebo prekurzory na bázi smoly, ovlivnit snadnost, s jakou dochází ke grafitizaci. Vysoce čisté prekurzory mají tendenci vést k uspořádanějšímugrafitstruktura.

Aplikace vyžadující vysoký stupeň grafitizace

Letecké brzdové systémy:Kompozity uhlík/uhlíkpoužívané v leteckých brzdových systémech vyžadují vysoký stupeň grafitizace, aby byla zajištěna vynikající tepelná stabilita a mechanická pevnost. Vysokoteplotní prostředí, s nímž se setkáváme při brzdění, vyžaduje materiály, které si dokážou zachovat svou strukturální integritu a výkon pod tlakem.

Lithium-iontové baterie: Anodové materiály pro lithium-iontové baterie vyžadují vysoký stupeň grafitizace pro dosažení vynikající elektrické vodivosti a účinnosti lithium-iontové interkalace. To přispívá k celkovému výkonu baterie, včetně rychlosti nabíjení/vybíjení a životnosti.

Jaderné reaktory:Grafitové materiálypoužívané v jaderných reaktorech jako moderátory a reflektory musí mít vysoký stupeň grafitizace, aby byla zajištěna vysoká tepelná vodivost a strukturální stabilita při vystavení radiaci.

Elektronická zařízení:GrafitVynikající elektrická vodivost z něj činí preferovaný materiál pro různé elektronické aplikace, jako jsou elektrody v elektrochemických senzorech a vodivá plniva v polymerních kompozitech.

Závěrem lze říci, že stupeň grafitizace je kritickým parametrem pro posouzení strukturní uspořádanosti a výkonuuhlíkové materiály. Jeho význam zahrnuje různé vysoce výkonné aplikace, včetně letectví, skladování energie a elektroniky. Přesné měření a kontrola stupně grafitizace jsou zásadní pro zajištění kvality a výkonugrafitové materiály. Jak výzkum pokračuje, vývoj efektivnějších a udržitelnějších procesů grafitizace dále zvýší použitelnost a výkon těchto všestranných materiálů.

Semicorex nabízí vysoký stupeň grafitizacegrafitový materiálpro polovodičový průmysl Máte-li jakékoli dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com