Hvad er grafitiseringsgrad?

Graden af ​​grafitisering er et væsentligt mål, der bruges til at vurdere, hvor tæt carbonatomer er på at danne en tætpakket hexagonal grafitkrystalstruktur. I et ideelt scenarie fremstår grafitkrystalstrukturen som et tætpakket hexagonalt arrangement med gitterkonstanter på a=0,2461 nm og c=0,6708 nm. Dog i naturligtgrafitkrystaller, er der talrige defekter, og graden af ​​grafitisering af syntetisk grafit, som bruges i praktiske applikationer, er stærkt påvirket af fremstillingsprocesser og råmaterialer. Generelt gælder det, at jo tættere gitterdimensionerne er på de ideelle grafitgitterkonstanter, desto højere grad af grafitisering. Røntgendiffraktion (XRD) bruges almindeligvis til at måle denne grad ved at bestemme mellemlagsafstanden d002 af grafitplanet (002) og derefter beregne det ved hjælp af Mering-Maire-formlen (også kendt som Franklin-formlen). Grafitiseringsgraden er en indikator for den strukturelle orden og egenskaber, såsom elektrisk ledningsevne, af kulstofmaterialer.

Betydningen af ​​grafitiseringsgrad

Graden af ​​grafitisering er en kritisk parameter for forskellige højtydende kulstofmaterialer. f.eks.grafit materialerer afgørende for at opnå en specifik grafitiseringsgrad ikulstof/kulstof (C/C) kompositterbruges i flybremseapplikationer og anodematerialer til lithium-ion-batterier. I disse applikationer påvirker en høj grafitiseringsgrad direkte materialets mekaniske styrke, termiske stabilitet og elektriske ledningsevne. Derfor er test af grafitiseringsgraden afgørende for kvalitetskontrol og tjener som grundlag for justering af fremstillingsprocessens parametre.

Faktorer, der påvirker grafitisering

Graden af ​​grafitisering i syntetisk grafit er påvirket af flere faktorer, herunder typen af ​​forstadiematerialer, varmebehandlingstemperatur og varighed. Generelt fremmer højere varmebehandlingstemperaturer og længere varigheder en højere grad af grafitisering ved at lette omlejringen af ​​carbonatomer til den ideelle sekskantede struktur. Derudover kan valget af prækursormaterialer, såsom petroleumskoks eller beg-baserede prækursorer, påvirke den lethed, hvormed grafitisering forekommer. Prækursorer med høj renhed har en tendens til at resultere i en mere ordnetgrafitstruktur.

Ansøgninger, der kræver høj grafitiseringsgrad

Aerospace bremsesystemer:Kulstof/kulstof kompositterbrugt i flybremsesystemer kræver en høj grad af grafitisering for at sikre fremragende termisk stabilitet og mekanisk styrke. De høje temperaturmiljøer, man støder på under bremsning, kræver materialer, der kan bevare deres strukturelle integritet og ydeevne under stress.

Lithium-ion-batterier: Anodematerialerne til lithium-ion-batterier kræver en høj grafitiseringsgrad for at opnå overlegen elektrisk ledningsevne og lithium-ion-interkalationseffektivitet. Dette bidrager til batteriets samlede ydeevne, herunder dets opladnings-/afladningshastighed og cykluslevetid.

Atomreaktorer:Grafitmaterialeranvendt i atomreaktorer som moderatorer og reflektorer skal have en høj grafitiseringsgrad for at sikre høj varmeledningsevne og strukturel stabilitet under strålingseksponering.

Elektroniske enheder:Grafit's fremragende elektriske ledningsevne gør det til et foretrukket materiale til forskellige elektroniske anvendelser, såsom elektroder i elektrokemiske sensorer og ledende fyldstoffer i polymerkompositter.

Afslutningsvis er grafitiseringsgraden en kritisk parameter for at vurdere den strukturelle orden og ydeevne afkulstof materialer. Dens betydning spænder over forskellige højtydende applikationer, herunder rumfart, energilagring og elektronik. Nøjagtig måling og kontrol af grafitiseringsgrad er afgørende for at sikre kvaliteten og ydeevnen afgrafit materialer. Efterhånden som forskningen fortsætter fremad, vil udviklingen af ​​mere effektive og bæredygtige grafitiseringsprocesser yderligere forbedre anvendeligheden og ydeevnen af ​​disse alsidige materialer.

Semicorex tilbyder høj grafitiseringsgradgrafit materialetil halvlederindustrien Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com