Теплопроводность графита

Рис. 73. Зависимость теплопроводности графита от температуры ТМО [9, с. 125— 128]

Рассмотренная структура графита обусловливает сильную анизотропию его свойств. Так, теплопроводность графита в направлении плоскости слоев равна 4,0 Дж/(см-с-К), а в перпендикулярном направлении составляет 0,79 Дж/(см-с-К). Электрическое сопротивление графита в направлении слоев в 10 раз меньше, чем в перпендикулярном направлении. [c.435]

Теплообменники из графита широко распространены в химической промышленности благодаря исключительной коррозионной стойкости и высокой [до 100 Вт/(м-К)] теплопроводности графита. Наибольшее применение находят блочные теплообменники. Основным элементом их является графитовый блок формы куба или параллелепипеда, в котором просверлены вертикальные и горизонтальные не-пересекающиеся цилиндрические отверстия для прохода теплоносителей (рис. II. 14). Аппарат собирают из одного или нескольких блоков. С помощью боковых чугунных плит в каждом блоке организуется двухходовое движение теплоносителя по горизонтальным отверстиям. Теплоноситель, движущийся по вертикальным каналам в теплообменниках, собранных из кубических блоков размером 350 х X 350 X 350 мм , может совершать один или два хода. В аппаратах, собранных из блоков в форме параллелепипеда с увеличенными в два раза боко- [c.31]

Удельное электрическое сопротивление и коэффициенты теплопроводности графита и угля приведены в табл. 2-1, 2-2 и 2-3. [c.92]

При расчете теплообменной аппаратуры важно знать коэффициенты теплопроводности графита, теплоотдачи от греющего агента к графитовой стенке и к нагреваемой среде. Коэффициент теплопроводности графита весьма высок, что и обусловило его применение для изготовления теплообменной аппаратуры. Примерно при 0°С теплопроводность графита проходит через максимум. С повышением температуры от О до 400 °С теплопроводность графитов различных марок понижается с 80—120 до 40—60 ккал/(м2- Ч-°С). [c.46]

Теплопроводность графита при Г>120 К можно рассчитать по уравнению [c.86]

Высокие коэффициент теплоотдачи от теплоносителей к стенке и теплопроводность графита обеспечивают весьма значительные ко- [c.46]

Соседние слои атомов углерода в кристалле графита находятся на довольно большом расстоянии друг от друга (335 пм) это указывает на малую прочность связи между атомами углерода, расположенными в разных слоях. Соседние слои связаны между собой в основном силами Ван-дер-Ваальса, но частично связь имеет металлический характер, т. е. обусловлена обобществлением электронов всеми атомами кристалла. Этим объясняется сравнительно высокая электрическая проводимость и теплопроводность графита не только в направлении слоев, но и в перпендикулярном к ним направлении. [c.406]

Графит хорошо проводит тепло (в 3 раза лучше ртути) и обладает близкой к металлам электропроводностью (0,1 от электропроводности ртути). И электро- и теплопроводность больше параллельно слоям, чем перпендикулярно им. Максимум теплопроводности графита наблюдается около 0°С, а электропроводности — около 600 °С. Механическая прочность графита при переходе от обычных температур к 2500 °С возрастает почти вдвое. Его сжимаемость примерно в 20 раз больше сжимаемости алмаза. Заметное окисление графита при нагревании на воздухе наступает лишь выше 700 С. [c.502]

Теплопроводность графита в зависимости от температуры в направлении, перпендикулярном осн с [c.198]

Наиболее просто осуществить экспериментальное определение теплопроводности в интервале 20—100°С (при комнатной температуре) в то же время с практической точки зрения важно знать величину теплопроводности графита при рабочих температурах деталей и конструкций (т.е. обычно при вьюоких). Пересчет теплопроводности, измеренной при комнатной температуре, к более высоким затруднителен по следующим причинам немонотонное изменение теплопроводности с повышением температуры измерения не является одинаковым для всех графитовых материалов, а определяется свойствами данного материала. Это проявляется в том, что положение и величина максимума для каждого графита свои и определяются степенью совершенства кристаллической структуры материала. Для хорошо графитированных материалов максимум теплопроводности соответствует 20—100°С, для материалов с меньшим совершенством кристаллической структуры максимум смещается в область более вьюоких температур измерения, абсолютное значение Хтах снижается. По указанным причинам для каждого материала необходимо проводить экспериментальное определение теплопроводности при тех температурах, при которых материал будет эксплуатироваться, хотя предварительные оценки теплопроводности могут быть сделаны, например, по электросопротивлению (см. ниже). [c.106]

При расчете теплообменной аппаратуры важно знать коэффициенты теплопроводности графита, теплоотдачи от греющего агента к графитовой стенке или от графитовой стенки к нагреваемой среде. Коэффициент теплопроводности графита весьма высок, что и обусловило его применение для изготовления теплообменной аппаратуры. Теплопроводность графита примерно при О °С проходит через максимум. [c.166]

Теплопроводность графита, приближаясь к теплопроводности металлов, по своему характеру является фононной перенос тепла осуществляется тепловыми колебаниями фононов в основном вдоль [c.28]

Авторы указанной выше работы пишут Известно, что теплопроводность солей, пропитывающих графит, больше теплопроводности воздуха, заполняющего поры чистого графита. Поэтому, казалось бы, пропитка солями графита не должна уменьшать теплопроводность новой системы, если бы электролит, пропитывая графит, заполнял только поры. То, что теплопроводность с пропиткой уменьшается, дает основание предполагать, что электролит при температуре 600°С не просто заполняет поры в графите, а разрушает (изменяет) решетку графитовой структуры, образуя микроскопические трещины, которые тоже заполняются расплавленными солями, имеющими теплопроводность в 40—50 раз ниже теплопроводности графита . [c.206]

Поскольку на теплопроводность систем, содержащих большое количество графита, не второстепенную роль оказывает влияние теплопроводности графита, то и на зависимость К (/) системы зависимость X (/) графита несомненно накладывает свой отпечаток. [c.66]

Высокие коэффициенты теплоотдачи от теплоносителей к стенке и теплопроводности графита обеспечивают весьма значительные коэффициенты теплопередачи в графитовых теплообменниках [200—1000 ккал/ м ч град)]- [c.167]

Удельная теплоемкость графита в интервале 298—1000 К Ср =710 Дж/(кг-К), алмаза в интервале 273—1200 К Ср = 509 Дж/(кг-К). Теплопроводность графита является свойством анизотропным. Теплопроводность графита к в зависимости от температуры в направлении оси с [c.198]

В последнее время резко возрастает значение графита в машиностроении и химическом аппаратостроении. Графит оказывается незаменимым антифрикционным материалом, заменяющим жидкие смазочные масла в условиях работы машин как при высоких, так и при особо низких температурах и при больших скоростях. В одних США выпуском графитовых антифрикционных материалов заняты более 12 фирм, производящих свыше 70 видов этих материалов, специализированных по областям применения. В машиностроении широко применяются также графитовые подшипники, поршневые кольца и другие подобные детали машин. В химической же промышленности широко внедряются в связи с химической стойкостью и теплопроводностью графита всякого рода теплообменные аппараты из графитопласта. [c.517]

Уравнения (4.48) и (4.50) дают возможность рассчитать теплопроводность графитов, содержание неупорядоченного углерода в которых ничтожно мало. Согласно расчетным данным средняя длина свободного пробега фононов в неупорядоченном (аморфном) углероде составляет 100 нм. По анализу температурной зависимости теплопроводности графитов, обработанных при различных температурах, можно найти содержание неупорядоченного углерода в зависимости от размеров кристаллитов Ьа. Тепловое сопротивление графита, содержащего неупорядоченный углерод, рассчитывается как сумма тепловых сопротивлений кристаллической и аморфной частей. [c.87]

Имеются данные по теплопроводности графитов с разной степенью дефектности решетки такие данные существуют как для температур ниже комнатных (почти до 0° К) [67], так и для очень высоких температур [823]. В тех случаях, когда удается установить связь между измерениями теплопроводности, и теплоемкости, в особенности при низких температурах, это проливает дополнительный свет на дефекты структуры. [c.74]

С. весьма стойка к действию щелочей, к-т и др. химич. реагентов, нерастворима в маслах и различных органич. растворителях, отличается высокой стабильностью, малой чувствительностью к действию света, кислорода воздуха, высоких и низких темп-р. С. сильно поглощает свет не только в видимой, но и в УФ- и ИК-частях спектра. Из-за малого насыпного веса С. имеет низкую теплопроводность и является высокоэффективным теплоизолирующим материалом. Однако при введении С. в резиновую смесь теплопроводность последней повышается, так как истинная теплопроводность сажевых частиц близка к теплопроводности графита. [c.365]

В. И. Клименкова и Ю. Н. Алексеенко [104] опубликовали работу по изменению свойств искусственного графита под действием быстрых нейтронов в условиях атомного реактора, где графит является замедлителем. При этом происходит значиг тельное нарушение (разупорядочение) кристаллической решетки графита с одновременным изменением ряда свойств. Увеличивается почти в 2 раза модуль Юнга, повышается твердость, удельное электросопротивление возрастает примерно в 3 раза, удельный объем увеличивается на несколько процентов и теплопроводность графита уменьшается в 20 раз. Графит теряет свои обычные свойства и приобретает качества, характерные для кокса, прокаленного при 1300—1400°С. [c.205]

Рыхлая слоистая структура графита обусловливает сильную анизотропию его свойств, а также позволяет многим молекулам или ионам проникать в межплоскостиое пространство. Теплопроводность графита, измеренная в направлении плоскости слоев, и пять раз больше теплопроводности, измеренной в поперечном направлении электрическая проводимость в плоскостном направлении в десять тысяч раз превышает проводимость в поперечном наирав-ленитг [c.352]

Но в одной из важнейших работ коллектив института потерпел серьезную неудачу и в значительной степени по вине его директора. В этот период внимание многих ученых и конструкторов было приковано к возможностям нового углеродного материала — пироуглерода. Дело в том, что он обладает рядом уникальных с1юйств. Будучи осажденным нз газовой среды при температурах сравнительно низких, он способен как проникать в поры углеродной подложки, так и осаждаться в виде наружного слоя обычно небольшой толщины — 3-5 мм. Такие слоевые структуры после высокотемпературной обработки дают пирофафит. Его плотность приближается к теоретической плотности кристаллов графита, и он имеет колоссальную анизотропию свойств — в направлении, параллельном поверхности отложения и перпендикулярно ей. А эти свойства могут быть рационально использованы в технике, в частности ракетной. Высокая плотность такого графита позволяет резко повысить его эрозионную стойкость, гарантировать сохранение геометрии сопла на всем участке его работы. Высокая, выше, чем у серебра, теплопроводность графита в слоях, параллельных поверхности подложки, может быть использована для быстрого отвода тепла от критического сечения сопла. И наоборот, очень низкая теплопроводность в перпендикулярном от подложки направлении может быть использована как великолепный теплоизолятор мeтilлличe киx конструкций, находящихся вблизи критического сечения сопла. Поэтому пирографитами для этих целей занима юсь много как зарубежных, так и отечественных научных коллективов. [c.111]

На рис. 46 ггриведень зависимости теплопроводности от температуры измерения для различных типов углеродных материалов - высокосовершенного пиролитического графита, прошедшего высокотемпературную обработку пиролитического графита (квазимонокристалл), искусственных поликристаллических графитов [38]. Технологические факторы, формирующие плотность графита - вид сырья и его гранулометрический состав, уплотняющие пропитки, повышая плотность, вызывают рост теплопроводности графита. Связь плотности (или общей пористости) [c.106]

Если сопоставить анизотропию теплопроводности коэффициента термического расширения, рассчитанную аналогично тому, как это было сделано для электросопротивления, с экспериментально определенной, то их связь будет иметь тот же вид (см. рис. 40) — поскольку свой вклад вносят трещины Мрозовского. Измерение теплопроводности графита — трудоемкая операция, а электросопротивление - легко измеряемая величина. Поэтому возможность оценки теплопроводности графита по электросопротивлению имеет практический интерес. [c.110]

Для различных промышленных марок поликристаллического трафита высокая теплопроводность обычно сочетается с низким удельным электрическим сопротивлением. Для разных марок поликристаллического графита произведение электрического сопротивления (в Ом-см) на теплопроводность в [кал/(см-с-°С)] при. комнатной температуре — приблизительно (гостоянная величина рХ 0,00031. Изменение коэффициента теплопроводности графита [c.31]

Почему теплопроводность графита вьште, чем теплопроводность алмаза [c.135]

Графит и углерод благодаря редкому сочетанию физико-химических свойств имеют чрезвычайно широкую область применения. Относительно высокая теплопроводность графита и углерода, низкий коэффициент линейного расширения, реакционная способность по отношению ко многим газам, электропроводность, высокая термическая стойкость позволяют широко использовать эти свойства в самых разнообразных областях техники. В настоящее время, особенно для решения задач новой техники, техники высоких цараметров, графит и углерод находят все большее применение. Это определяет большой интерес научных кругов к изучению различных свойств графита и углерода. Достаточно указать на созыв международных симпозиумов по углероду и графиту, обсуждение этих материалов на конференциях по мирному использованию атомной энергии, привлекающих большое количество организаций и исследователей различных стран. [c.5]

Кохановская [231] обнаружила при изучении структуры искусственного графита ромбоэдрическую разновиднссть, ранее наблюдавшуюся только в природных графитах. Однако Бэм и Гофманн [232] не наблюдали в синтетических графитах и монокристаллах графита, а также при выделении графита из его соединений появления ромбической модификации. Итерли и Мак-Клелланд [233] исследовали анизотропию магнитной восприимчивости искусственного и естественного графита и обнаружили, что оба имеют одинаковую восприимчивость. Тайлером и Вильсоном [234] изучена теплопроводность графита. [c.304]

Уравнение (4.50) пригодно для расчета теплопроводности монокристалла графита и поликрнсталлнческих графитов. Расчет теплопроводности графита в интервале температур от 80 до 3000 К сравнительно прост. Экспериментально определяют плотность и температуру, соответствующую минимальному удельному электросопротивлению, по которой рассчитывается размер кристаллитов Ьа. По значению Ьа определяются 0 и Тнач, г, а затем по (4.48) и (4.50) можно рассчитать теплопроводность при требуемой температуре. [c.87]

В противоположность почти идеальным графитам в угле-родах с сильно нарушенной структурой, большая часть теплопроводности при высокой температуре может быть обусловлена электронами. Поэтому теплопроводность таких углеродов может увеличиваться с температурой в отличие от теплопроводности графита, близкого к идеальному (см. фиг. 18), у которого вплоть до весьма высоких температур преобладает проводимость, обусловленная решеточными волнами [823]. Мизушима [696] находит заметное изменение теплопроводности углеродов при температуре около 1200—1400° С, хотя соответствующего изменения электропроводности не наблюдается. [c.77]

Боумен, Крумхансл и Мире [114] приводят данные по влиянию добавок бора в количестве до 0,1%. В то время как электропроводность возросла на 20% за счет увеличения числа носителей тока (ср. гл. VII), теплопроводность не изменилась. Это снова указывает на то, что рассеивание, определяющее тепловое сопротивление, можно считать не зависящим от концентрации электронов. Подтверждением этого является сравнение электро- и теплопроводности углеродов и графитов. При комнатной температуре теплопроводность углеродов составляет около 0,01 теплопроводности графита, тогда как величина электропроводности углеродов может изменяться в пределах 0,1—0,05 от электропроводности графита [823]. [c.77]

Для разных образцов поликристаллических графитов высокая теплопроводность сочетается с низким удельным электросопротивлением. Произведение сопротивления ом см) на теплопроводность кал/см - сек -°С) равно Qk [206, 820, 821] gk 0,000307. Для разных графитов среднее значение pfe при комнатной температуре равно0,00031, хотя величина q может изменяться в 2 раза. Такое постоянство произведения не означает, что здесь справедлив закон Видемана—Франца, поскольку теплопроводность графита не определяется движением электронов [466, 469, 962, 964, 1045]. Тем не менее это эмпирическое соотношение позволяет определять теплопроводность по электропроводности, измерить которую гораздо легче. [c.77]

Пропитка проводилась при 18-25° в автоклаве,где с по -мощью вакуумного насоса и компрессора могли создаваться вакуум до 20 мм рт.ст, и д 1вление до 4 атм.Поры графита освобождались от воздуха и под давлением в 3-4атм заполнялись лаком этиноль.Пропитанные изделия извле -кались из лака,протирались ветошью и затем высушива -лись при постепенном повышении температуры до 110°. Пропитка производилась два раза. Для пропитки обычно использовался графит, пористость которого не превышала 25%, Предел прочности его при сжатии составлял 280 кгс/см. предел п )очности при растяжении - 40 кгс/см . Теплопроводность графита равнялась 100ккал/м час,°С. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология