Hva er grafitiseringsgrad?

Graden av grafitisering er et viktig mål som brukes for å vurdere hvor nære karbonatomer er å danne en tettpakket sekskantet grafittkrystallstruktur. I et ideelt scenario fremstår grafittkrystallstrukturen som et tettpakket sekskantet arrangement med gitterkonstanter på a=0,2461 nm og c=0,6708 nm. Imidlertid i naturliggrafittkrystaller, det er mange defekter, og graden av grafitisering av syntetisk grafitt, som brukes i praktiske applikasjoner, er sterkt påvirket av produksjonsprosesser og råvarer. Generelt, jo nærmere gitterdimensjonene er de ideelle grafittgitterkonstantene, jo høyere er grafittiseringsgraden. Røntgendiffraksjon (XRD) brukes ofte til å måle denne graden ved å bestemme mellomlagsavstanden d002 til grafittplanet (002) og deretter beregne den ved å bruke Mering-Maire-formelen (også kjent som Franklin-formelen). Grafitiseringsgraden er en indikator på den strukturelle orden og egenskapene, slik som elektrisk ledningsevne, til karbonmaterialer.

Viktigheten av grafitiseringsgrad

Graden av grafitisering er en kritisk parameter for ulike høyytelses karbonmaterialer. For eksempelgrafittmaterialerer avgjørende for å oppnå en spesifikk grafitiseringsgrad ikarbon/karbon (C/C) kompositterbrukes i flybremseapplikasjoner og anodematerialer for litium-ion-batterier. I disse applikasjonene påvirker en høy grafitiseringsgrad direkte materialets mekaniske styrke, termiske stabilitet og elektriske ledningsevne. Derfor er testing av grafitiseringsgraden avgjørende for kvalitetskontroll og fungerer som grunnlag for justering av produksjonsprosessparametere.

Faktorer som påvirker grafitisering

Graden av grafitisering i syntetisk grafitt påvirkes av flere faktorer, inkludert typen forløpermaterialer, varmebehandlingstemperatur og varighet. Generelt fremmer høyere varmebehandlingstemperaturer og lengre varighet en høyere grad av grafitisering ved å lette omorganiseringen av karbonatomer til den ideelle sekskantede strukturen. I tillegg kan valget av forløpermaterialer, for eksempel petroleumskoks eller bekbaserte forløpere, påvirke hvor lett det er grafitisering. Forløpere med høy renhet har en tendens til å resultere i en mer ordnetgrafittstruktur.

Applikasjoner som krever høy grafitiseringsgrad

Aerospace bremsesystemer:Karbon/karbon kompositterbrukt i flybremsesystemer krever en høy grad av grafitisering for å sikre utmerket termisk stabilitet og mekanisk styrke. De høye temperaturmiljøene som oppstår under bremsing krever materialer som kan opprettholde sin strukturelle integritet og ytelse under stress.

Lithium-ion-batterier: Anodematerialene for litium-ion-batterier krever en høy grafitiseringsgrad for å oppnå overlegen elektrisk ledningsevne og litium-ion-interkaleringseffektivitet. Dette bidrar til batteriets generelle ytelse, inkludert lade-/utladingshastighet og sykluslevetid.

Atomreaktorer:Grafittmaterialerbrukt i atomreaktorer som moderatorer og reflektorer må ha en høy grafitiseringsgrad for å sikre høy varmeledningsevne og strukturell stabilitet under strålingseksponering.

Elektroniske enheter:GrafittDen utmerkede elektriske ledningsevnen gjør det til et foretrukket materiale for ulike elektroniske applikasjoner, som elektroder i elektrokjemiske sensorer og ledende fyllstoffer i polymerkompositter.

Avslutningsvis er grafitiseringsgraden en kritisk parameter for å vurdere den strukturelle orden og ytelsen tilkarbon materialer. Dens betydning spenner over ulike høyytelsesapplikasjoner, inkludert romfart, energilagring og elektronikk. Nøyaktig måling og kontroll av grafitiseringsgrad er avgjørende for å sikre kvaliteten og ytelsen tilgrafittmaterialer. Ettersom forskningen fortsetter å utvikle seg, vil utviklingen av mer effektive og bærekraftige grafitiseringsprosesser ytterligere forbedre anvendeligheten og ytelsen til disse allsidige materialene.

Semicorex tilbyr høy grafitiseringsgradgrafitt materialefor halvlederindustrien Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com