Механизм графитации

К а в е р о в А. Т., Исследование кинетики и механизма графитации углерода. Канд. дисс., ИГИ, 1958. [c.255]

На основании имеющихся данных можно сформулировать основные пути изменения кристаллохимической структуры для повышения коррозионной стабильности углеродных электродов. Это — устранение неароматического углерода, с одной стороны, и сшивка графитовых кристаллитов прочными к окислению боковыми связями —с другой. Трудность создания такого углеродного материала заключается в том, что с точки зрения представлений о механизме графитации указанные требования взаимо противоречивы. [c.93]

Механизм гетерогенной графитации не ясен и требует специальных исследований. Его можно объяснить образованием совершенных кристаллов графита среди аморфного вещества как результат атомной перестройки углеродной сетки через испарение атомов углерода и последующую конденсацию. Гетерогенный механизм графитации можно отнести, например, к таким процессам, как разложение карбидов и кристаллизация углерода из насыщенных растворов металлов. [c.180]

Существование критического зародыша алмаза, состоящего из столь малого количества атомов, возможно, в частности, при достаточно высокой вероятности именно гетерогенного образования (большинство экспериментальных данных свидетельствует о гетерогенном механизме зародышеобразования) его на торцевых поверхностях графитовых блоков как наиболее реакционноспособных с учетом того, что поверхностные межфазные энергии базисной и торцевой поверхностей различаются на порядок. Отсюда становится очевидной роль определенных размеров графитовых блоков, т. е. процесса предварительной графитации. Действительно, как отмечено в работе [27], разность средних потенциальных энергий в расчете на один атом в малых агрегатах в основном обусловлена ненасыщенными связями наружных атомов агрегата и различиями в расположении атомов зонного строения (или приблизительно различиями в энергиях связей). Поэтому важен размер поверхностей графитовых блоков, поскольку ненасыщенными связями там являются а-связи, близкие по энергии к а-связи в алмазе (в отличие от л-связей в графите). [c.350]

Г. Б. Скрипченко, В. И. Касаточкин. Исследование механизма гомогенной и гетерогенной графитации.— Настоящий сборник, стр. 67. [c.11]

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ГОМОГЕННОЙ И ГЕТЕРОГЕННОЙ ГРАФИТАЦИИ [c.67]

Исследование механизма гомогенной и гетерогенной графитации, [c.303]

О МОЛЕКУЛЯРНОМ МЕХАНИЗМЕ ПРОЦЕССА ГРАФИТАЦИИ [c.139]

После 1945 г. число работ по технологии, механизму и кинетике коксования и по свойствам нефтяноА кокса увеличилось [10, 24, 25, 85, 225 и др.]. Ряд статей был посвящен исследованию структуры углеродистых веществ (углей и коксов) методом рентгеноструктурного анализа, механизму графитации углеродистых веществ и в том числе нефтяного кокса [99—102]. [c.10]

В последнее время стали придавать чрезмерно большое зна чение рентгенографическим методам определения степени гр фитации. Несомненно, что эти методы представляют большук> научную ценность, так как они позволяют определить степени упорядочения, уплотнения и укрупнения молекулярной и дисперсной структур и таким путем глубже вскрыть механизм графитации. Однако для производства эти методы не имеют такого значения, которое им придают авторы. Это обусловлено в основном двумя причинами. Во-первых, предложенные до сих пор рентгенографические методы не дают возможности непосредственно определить показатели степени графитации в промышленном отношении. Во-вторых, разрешающая способность этих методов (не достаточна и, во всяком случае, не больше, чем других методов, применяемых для той же цели. [c.206]

По мнению Мэр и Мэринга, механизм графитации заключается в последовательном преобразовании внутренней структуры элементарных слоев, в снятии искажений в слоях и последующей их упаковке в графитовые кристаллы. Идею графитации пакетов Мэр и Мэрипг заменили идеей графитации атомного слоя. [c.28]

Независимо от представлений о механизме графитации способность к гомогенной графмггации, протекающей при тем1 ературах выше 1900 °С с непрерывным изменением структуры и свойств, является исключительно ценным свойством углерода. [c.29]

Наличие сернистых соединений в нефтяных коксах влияет на механизм и кинетику процесса графитации. На рис. 43 показано изменение межслоевого расстояния в кристаллитах коксов ФНПЗ и НУ НПЗ и содержания в коксах серы в зависимости от температуры обработки. Из рисунка видно, что оо2 снижается для разных коксов неодинаково. На рентгенограмме кокса НУ НПЗ, начиная с интервала обессеривания, в отличие от рентгенограммы малосернистого кокса, появляется вторая фаза, свидетельствующая о наличии гетерогенной графитации, что согласуется с литературными данными [5, 147], По-видимому, гетерогенная графитация протекает через газовую фазу, переносчиком углерода в этом процессе является сера. При температурах до 2200 °С лучше графитируется сернистый кокс, при более высоких температурах с оо2 малосернистого и сернистого кокса различаются незначительно, что обусловлено удалением сернистых соединений до достижения этой температуры. Это обстоятельство было подтверждено также при графи-тацни нефтяных коксов с различным содержанием серы материнской и введенной искусственно. [c.149]

Микродифракционные исследования частичек СУ [В-5 показали, что большинство их дает под малыми углами размытые линии. Это свидетельствует о присутствии кристаллографически неупорядоченной фазы. Примерно десятую часть СУ составляют кристаллические частички размером 1-2 мкм в виде двойниковых монокристаллов. Прецполагается [8-31], что выше 2200 С после удаления остаточного водорода происходит частичная графитация СУ. Графитовые включения в виде монокристаллов были обнаружены в [8-36]. Предполагается, что они образуются или под действием релаксирующих локальных внутренних напряжений или по механизму каталитической графитации под влиянием примесей в СУ. [c.493]

Имеется много гипотез о структуре графитирующихся угле( )0дных материалов и о механизме процесса графитации. По одной из них, графитирующиеся материалы после их карбонизации образованы из несовершенных элементарных слоев, по обеим поверхностям которых хаотично разбросаны "привитые" промежуточные атомы углерода, приводящие к искривлению ("морщинистости") слоев. Такие слои обозначены 1. В процессе графитации углеродного материала происходит частичное удаление промежуточных атомов, изменяется и внутренняя структура элементарных слоев. Если промежуточные атомы проектируются в центры гексагонов с беих поверхностей слоев, то такие своеобразные слои со "сверхструктурой" обозначены Эти слои не имеют искажений. Слои, "очищенные" от смещенных из положения равновесия атомов только с одной своей стороны, названы з, с обеих сторон — [c.19]

В литературе имеются сведения о результатах использования графита в качестве контейнерного материала для расплавов. Встречаются данные об исследовании стойкости графита различных марок при контакте его с расплавами, но без анализа механизма разрушения. Одновременно в литературе имеется достаточно сведений, рассматривающих механизмы взаимодействия твердого углерода с расплавами без учета структурных особенностей твердой углеродной фазы. Возможные механизмы взаимодействия и оценка вклада каждого механизма в процесс разрушения графита рассмотрены в [79]. К возможным механизмам взаимодействия относят поверхностные взаимодействия адсорбцию и хемосорбцию, смачивание и растекание объемные взаимодействия растворение графита в жидких расплавах карбидообразование, самопроизвольное и квазисамопроизвольное диспергирование объемно-поверхностные взаимодействия растекание расплава при химическом взаимодействии, капиллярная пропитка жидкими расплавами, "жидкофазная" графитация. [c.131]

Механизм жидкофазной графитации сводится в основном к следующим физико-химическим процессам. На границе расплав - твердая углеродная фаза (стеклоуглерод, кокс и др.) под влиянием высокой адсорбционной активности расплава и значительных внутренних напряжений возникает большое количество микротрещин (эффект Ребинде-ра), в которые проникает рарплав. Затем твердая углеродная фаза подвергается перекристаллизации через расплав, причем скорость перекристаллизации определяется разностью химических потенциалов, коэффициентом диффузии и толщиной прослойки жидкой фазы. Скорость перекристаллизации обратно пропорциональна толщине прослойки жидкой фазы. Поскольку в рассматриваемом случае толщина прослойки очень мала, перекристаллизация протекает с большими скоростями (V = 1,5 10" м/с). Движение расплава происходит по механизму вязкого течения, что подтверждается высоким значением эффективного коэффициента массопереноса (Оэф = 1,0 10" м /с). [c.134]

Движение расплава предваряется опережающей диффузией атомов металла, которая способствует релаксации внутренних напряжений по границам турбостратных кристаллитов, что приводит к подвижности структурных элементов и к ускорению процесса твердофазной диффузии. При жидкофазной графитации одновременно действуют оба механизма - перекристаллизация через расплав и каталитическое действие атомов металла по границам турбостратных кристаллитов. Доля каждого из указанных механизмов определяется структурой углеродного материала, подвергающегося жидкофазной графитации. Так, наименее совершенный по кристаллической структуре термодинамически активный стеклауглерод в основном перекристаллизуется через расплав. Коксы струйчатой структуры и пирографит в основном графитируются за счет опережающей диффузии из расплава атомов металла по границам турбостратных кристаллитов. [c.134]

Загрузку заготовок в печь графитации можно решить различными способами. Так, ВАМИ в 1966 г. разработаны для этих целей специальные захваты, осуш,еств-лягощие секционную или порядковую загрузку заготовок. Предложен опытный механизм с автоматическим захватом, который используется для выгрузки заготовок. Внедрение его в пересыпку между рядами заготовок происходит за счет собственного веса и вибрации. К недостаткам упомянутого механизма нужно отнести то, что, во-первых, для каждого диаметра заготовок требуется применение отдельного механизма, во-вто-рых, при загрузке п выгрузке появляются дополнительные операции, связанные с подготовкой печи к загрузке или выгрузке. Второе направление — загрузка специ альными кассетами, которые заранее заполняются электродами на стенде. Установка кассет в печь может производиться с помощью мостового крана или специального агрегата. После засыпки электродов керновой пересыпкой кассеты удаляются из печи. Для выгрузки электродов может быть использован спецзахват, описанный выше. [c.88]

Таким образом, для механизации процессов загруз ки и разгрузки существующих печей графитации (ста ционарных) целесообразно создание и внедрение мпо гоцелевого агрегата, передвигающегося по подкрано вым путям. Разработку его, очевидно, нужно вести поэтапно. Первый этап — отработка конструкции основ ных узлов и механизмов, а также проведение необходимых испытаний и исследований для решения вопросов, соз пикающих при проектировании. Второй этап — разра ботка и испытание опытного образца многоцелевого аг регата на основании результатов эксиериментов и не следований, проведенных на первом этапе, для чего необходимо привлекать специализированные институты [c.89]

Для вновь строящихся заводов и цехов перспектив ное направление, как и для обжигового передела,— разработка новых конструкций печей (передвижных) с комплексом механизмов для их обслуживания, а также новых технологических процессов (совмещенный электрообжиг и графитация). [c.89]

Как памп было показано ранее, после прокалки при 1300 истинная плотность различных коксов из тяжелых остатков малосерпистых нефтей колеблется в пределах 2,12—2,14. После графитации в производственных условиях истинная плотность этих коксов увеличивается до 2,22—2,24. До сих нор предполагалось, что в пределах температур 1300—2500° происходит постепенное возрастание истинной плотности. Выполненная нами работа показала, что в пределах этих температур истинная плотность увеличивается и уменьшается, т. е. при этом наблюдается и уплотнение п как бы разуплотнение вещества. Последнее нами объясняется протеканием сложных процессов с изменением химического состава кокса и особенностями механизма кристаллизации (или упорядоченности ), который в этом случае нельзя рассматривать как однозначно развивающийся процесс. По-видимому, он проходит через ряд рекристаллпзационных этапов, еще слабо освещенных в специальной литературе. На рис. 2 приведено значение истинной плотности нефтяных коксов четырех видов из крекинг-остатка грозненской малосернистой нефтесмеси, из гудрона и крекинг-остатка сернистой девонской (преимущественно ромашкинской) нефти и пиролизного малосернистого кокса. [c.127]

Электрофизические свойства переходных форм углерода имеют непосредственную связь со структурными превраш,ениями веществ. Изучение изменения электрофизических свойств в процессе термообработки дает дополнительные сведения о механизме карбонизации и графитации. Ход изменения удельной электро-проводнос Д и термо-э.д.с. является характерным для гомогенно графитирующихся веществ. [c.96]

Термообработка образцов незначительно увеличивала значения g-факторов саж, не графитирующихся по гомогенному механизму. Наиболее резкое и значительное изменение величины g-фактора в температурном интервале, соответствущем графитации (2000-2300° С), наблюдалось только для гра-фитирующейся термической сажи. Так, для образцов канальной и антраценовой саж, обработанных в течение [c.158]

Методом рентгеноструктурного анализа изучена кинетика гомогенной графитации коксов и механизм гетерогенной кристаллизации. Установлены две области изменений межслоевого расстояния doo в зависимости от температуры стадия карбонизации и стадия кристаллизации. Начальная стадия гомогенной кристаллизации описывается уравнением первого порядка с энергией активации 80 ккал/г-атом, дальнейшее протекание процесса — релаксационной зависимостью с энергией активац -ч 160—200 ккал1г-атом. Обнаружена компланарность в изменении ймг и Ьд на стадии кристаллизации и единая связь между dm,i и для различных графитирующихся углеродов. [c.303]

Анализируя наблюдаемые факты, Арндт и Поллак подтвердили вывод Дебая и Шеррера о том, что между графитом и аморфным углеродом нет резкой границы. Они считают, что угли можно рассматривать как сильно диспергированный графит, обладающий большой поверхностной энергией. Следовательно, аморфный углерод должен иметь большую теплоту сгорания, чем графит. В качестве экспериментальных доказательств высказанного положения они ссылаются на работы Рота по теплотам сгорания. Последний, действительно, определил, что теплота сгорания аморфного углерода больше (8060 кал г), чем теплота сгорания а-графита (7832 тл1г) и Р-графита (7856 кал г). Такой взгляд на угли, естественно, отразился и на представлениях о механизме процесса графитации. Авторы исследования сравнили графитацию углеродистых веществ с процессом рекристаллизации металлов. [c.141]

Вместе с тем один этот механизм недостаточен. На рис. 10.12 приведены кривые 0 — е для вулканизатов с обычны.м и графитированны.м техническим углеродами. Последний специально обрабатывался для удаления с поверхности активных групп (графитации), В наполненных им вулканизатах образование химических межфазных связей менее вероятно, и механизм скольжения цепей может быть преобладающим ири описании деформации. Одиако для вулканизатов с обычными типами технического углерода увеличение а с ростом е зна- [c.235]

Графитирующиеся материалы отличаются от неграфитирую-щихся наличием текстуры (ориентации) пакетов, более слабыми поперечными связями и меньшей пористостью. Механизм собственно графитапии з-аключается в постепенном азимутальном повороте отдельных слоев из почти параллельных положений в идеально параллельные положения, результатом чего является залечивание пористой структуры. Существует несколько теорий кристаллизации (графитации) углеродных материалов, наиболее распространенными из ппх являются следующие. [c.27]

Различные механизмы процесса графитации можно объединить в рамках единой гипотезы о структуре графитирующихся углеродных материалов мозаичной модели. Ричардс [23] полагает, что в графитирующемся углероде на начальной стадии карбоинзации возникают большие области порядка, которые могут иметь мозаичную природу. Большая область порядка или отдельная мозаика образована из почти параллельно расположенных пакетов с турбостратной структурой, разделенных небольшими участками аморфного углерода. Реальные изменения средних диаметров целых мозаик больше, чем наблюдаемые средние значения для диаметров слоев. Графитация углерода заключается главным образом в развитии и совершенствовании графитовой структуры внутри этих больших мозаик. По Ричардсу, именно мозаики являются причиной широкого разнообразия физических свойств следовательно, [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология