Mikä on grafitointiaste?

Grafitisoitumisaste on olennainen mitta, jota käytetään arvioitaessa, kuinka lähellä hiiliatomit muodostavat tiiviisti pakatun kuusikulmaisen grafiittikiderakenteen. Ihanteellisessa skenaariossa grafiitin kiderakenne näkyy tiiviisti pakattuna kuusikulmaisena järjestelynä, jonka hilavakiot ovat a = 0,2461 nm ja c = 0,6708 nm. Luonnossa kuitenkingrafiittikiteitä, siinä on lukuisia vikoja, ja käytännön sovelluksissa käytettävän synteettisen grafiitin grafitoitumisasteeseen vaikuttavat suuresti valmistusprosessit ja raaka-aineet. Yleensä mitä lähempänä hilan mitat ovat ihanteellisia grafiittihilavakitoja, sitä korkeampi on grafitoitumisaste. Röntgendiffraktiota (XRD) käytetään yleisesti tämän asteen mittaamiseen määrittämällä grafiittitason (002) kerrosten välinen etäisyys d002 ja laskemalla se sitten Mering-Mairen kaavalla (tunnetaan myös nimellä Franklinin kaava). Grafitisoitumisaste kertoo hiilimateriaalien rakenteellisuudesta ja ominaisuuksista, kuten sähkönjohtavuudesta.

Grafitisointitutkinnon merkitys

Grafitisoitumisaste on kriittinen parametri erilaisille korkean suorituskyvyn hiilimateriaaleille. Esimerkiksi,grafiittimateriaalitovat välttämättömiä tietyn grafitointiasteen saavuttamiseksihiili/hiili (C/C) komposiititkäytetään ilmailun jarrusovelluksissa ja litiumioniakkujen anodimateriaaleissa. Näissä sovelluksissa korkea grafitoitumisaste vaikuttaa suoraan materiaalin mekaaniseen lujuuteen, lämpöstabiilisuuteen ja sähkönjohtavuuteen. Siksi grafitoitumisasteen testaus on ratkaisevan tärkeää laadunvalvonnan kannalta ja toimii perustana valmistusprosessin parametrien säätämiselle.

Grafitointiin vaikuttavat tekijät

Synteettisen grafiitin grafitoitumisasteeseen vaikuttavat useat tekijät, mukaan lukien esiastemateriaalien tyyppi, lämpökäsittelyn lämpötila ja kesto. Yleensä korkeammat lämpökäsittelylämpötilat ja pidemmät kestoajat edistävät korkeampaa grafitoitumisastetta helpottamalla hiiliatomien uudelleenjärjestelyä ihanteelliseksi kuusikulmiorakenteeksi. Lisäksi esiastemateriaalien, kuten öljykoksin tai pihkapohjaisten esiasteiden, valinta voi vaikuttaa grafitoitumisen helppouteen. Erittäin puhtaat esiasteet johtavat yleensä järjestynempäängrafiittirakenne.

Sovellukset, jotka vaativat korkean graafisen tutkinnon

Ilmailu- ja avaruusjarrujärjestelmät:Hiili/hiilikomposiititilmailu- ja avaruusjarrujärjestelmissä käytettävät jarrujärjestelmät vaativat korkean grafitoinnin taatakseen erinomaisen lämpöstabiilisuuden ja mekaanisen lujuuden. Jarrutuksen aikana kohdatut korkean lämpötilan ympäristöt vaativat materiaaleja, jotka voivat säilyttää rakenteellisen eheytensä ja suorituskykynsä rasituksessa.

Litiumioniakut: Litiumioniakkujen anodimateriaalit edellyttävät korkeaa grafitointiastetta ylivertaisen sähkönjohtavuuden ja litiumionien interkalaatiotehokkuuden saavuttamiseksi. Tämä parantaa akun yleistä suorituskykyä, mukaan lukien sen lataus-/purkausnopeus ja syklin käyttöikä.

Ydinreaktorit:GrafiittimateriaalitYdinreaktoreissa hidastajina ja heijastimina käytettävillä on oltava korkea grafitoitumisaste korkean lämmönjohtavuuden ja rakenteellisen stabiilisuuden varmistamiseksi säteilyaltistuksen alaisena.

Elektroniset laitteet:GrafiittiErinomaisen sähkönjohtavuuden ansiosta se on suositeltava materiaali erilaisissa elektroniikkasovelluksissa, kuten elektrodeja sähkökemiallisissa antureissa ja johtavia täyteaineita polymeerikomposiiteissa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että grafitisoitumisaste on kriittinen parametri rakenteellisen järjestyksen ja suorituskyvyn arvioinnissahiilimateriaalit. Sen merkitys kattaa useita korkean suorituskyvyn sovelluksia, mukaan lukien ilmailu, energian varastointi ja elektroniikka. Grafitisoitumisasteen tarkka mittaus ja hallinta ovat olennaisia ​​laadun ja suorituskyvyn varmistamiseksigrafiittimateriaalit. Tutkimuksen edetessä tehokkaampien ja kestävämpien grafitointiprosessien kehittäminen parantaa entisestään näiden monipuolisten materiaalien soveltuvuutta ja suorituskykyä.

Semicorex tarjoaa korkean grafitointiasteengrafiittimateriaaliapuolijohdeteollisuudelle Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com