Монокристаллы графита

Таблица 2 Параметры субструктуры монокристаллов графита

По своим магнитным свойствам графит относится к группе аномальных диамагнетиков. Магнитная восприимчивость графита х< О зависит от температуры и имеет абсолютное значение порядка 20-10 .. Анизотропия этой характеристики монокристаллов графита при измерениях перпендикулярно и параллельно слоям велика хх = —21,0 -10 и хи = —0,3-10-. [c.38]

Следовательно, кокс в кристаллическое состояние в обычном смысле переходит не непосредственно, а через ряд промежуточных структур. В промежуточных структурах уже имеется упорядоченность атомов углерода, но только в одной плоскости (двухмерные структуры). Графит же является трехмерной структурой, упорядоченной в пространстве. Монокристалл графита является молекулой громадных размеров, а технический графит — поликристаллическим телом. [c.67]

ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МОНОКРИСТАЛЛОВ ГРАФИТА [c.89]

На практике конечные результаты графитации оценивают ио таким показателям, как удельное электрическое сопротивление, действительная плотность материала, коэффшщент трения и другие. Более совершенная структура графитоподобных материалов получается при проведении графитации под давлением. Получаемые таким методом искусственные графиты (так называемые рекристаллизованные ) по своим свойствам приближаются к свойствам монокристалла графита. Кристаллиты таких материалов [c.34]

Основные приемы получения адсорбентов. Графитированные сажи, относящиеся к I типу адсорбентов, получают обработкой обычных саж при температуре около 3000° С в вакууме, в атмосфере инертного газа или в восстановительной среде. При 2200—3200° С наступает полная параллельная ориентация кристаллитов, частицы сажи приобретают форму полиэдров, грани которых образованы монокристаллами графита. Такая обработка приводит к тому, что основная поверхность полиэдрических частиц сажи состоит из базисных граней графита, и влияние неоднородных мест у ребер и углов становится незначительным. Вследствие этого адсорбционные свойства графитиро-ванных саж близки к адсорбционным свойствам однородной поверхности базисной грани графита. На поверхности подобных саж отсутствуют как ионы, так и функциональные группы или же л-связи. Вследствие этого адсорбция на графитированных сажах обусловлена дисперсионными силами притяжения. [c.109]

Аналогичные результаты были получены при применении в качестве углеродной матрицы рекристаллизованного пирографита и монокристалла графита. Для каждой из этих матриц кривые изменения размеров имели свои особенности. Для монокристаллов графита расширение в первом цикле нагрева имеет большие значения по сравнению с рекристаллизованным пирографитом (3100 и 2400% соответственно). Температуры разрушения были 210 10 С для монокристаллического графита и 100 10 С для рекристаллизованного пирографита. Гистерезисная петля меньше для монокристаллического графита. [c.350]

Графитированные сажи получают обработкой обычных саж при 3000° С в вакууме или инертном газе. При такой обработке частицы саж приобретают форму полиэдров, грани которых образованы монокристаллами графита, растущими изнутри частицы. В связи с этим адсорбционные свойства поверхности графитирован-ных саж очень близки к адсорбционным свойствам однородной поверхности базисной группы графита. Поверхность графитированных саж не обладает ни функциональными группами, ни я-связями. Поэтому они относятся к неспецифическим адсорбентам. Адсорбция на [c.57]

Температурный коэффициент электрического сопротивления монокристалла графита положительный, как и для большинства металлов, для блоков же и порошков при не слишком высоких температурах— отрицательный, т. е. их сопротивление при нагревании уменьшается. Только при очень высоких температурах значение коэффициента проходит через нуль и может стать положительным. Это обусловлено сложением двух факторов, действующих в противоположных направлениях с одной стороны, сопротивление кристаллов графита с повышением тем- [c.44]

В силу высокой анизотропии свойств монокристалл графита, если бы даже промышленность выпускала его в значительных количествах, нашел бы, видимо, лишь ограниченное применение в качестве конструкционного материала. [c.57]

Электропроводность монокристалла графита обладает высокой анизотропией. В плоскости слоев она носит металлический характер в перпендикулярном к базисным плоскостям направлении электропроводность в сотни раз ниже. Электросопротивление параллельно и перпендикулярно слою соответственно равно 0,385 и 52,0 мкОм м. У поликри-сталлических марок графита, применяемых в промышленности, величина удельного электросопротивления в параллельном плоскости базиса направлении в несколько десятков раз выше. [c.88]

Отдельные слои в монокристаллах графита принято представлять как двумерный металл с эффективной массой носителя тока, равной массе свободного эЛектрона. В перпендикулярном к слоям направлении - графит полупроводник. Поэтому ток в графите переносится как электронами, так и положительными дырками, а его проводимость определяется концентрацией носителей тока и их средним свободным пробегом. В самом общем виде электросопротивление можно рассчитывать по формуле р= АрП, где Ар — фактор, учитывающий влияние пористости, текстуры и температуры измерения / — средняя длина свободного пробега электронов. [c.88]

Изучение магнитной восприимчивости дает дополнительную информацию о процессах, происходящих в углеродных материалах при различного рода физико-химических воздействиях облучении, диспергировании, а также при графитации. Монокристалл графита диамагнитен и обладает очень высокой анизотропией физических свойств. Магнитная восприимчивость графита зависит от температуры сильно - в направлении, перпендикулярном к базисным плоскостям, и незначительно — параллельно им. При комнатной температуре она равна -22 10 в параллельном оси с направлении и —0,5 10 э.м.е./г — в перпендикулярном. Разность магнитных восприимчивостей, характеризующая анизотропию свойств графита, уменьшается с повышением температуры кристалла от-28-10- при-130 °С до-7,8 10- при 1000 °С. [c.96]

Из приведенных в рассматриваемой работе данных следует, что а решетки в направлении гексагональной оси с практически (в пределах 4,4 %) не зависит от степени графитации материала среднее значение а для перечисленных материалов при 20 °С составило (27,2 +1,2) х X 10 1/°С. Изменение а решетки с температурой измерения иллюстрирует рис. 42. В монокристалле графита в направлении базисных плоскостей тепловое расширение графита (а.д) отрицательно. Его абсолютное значение с повышением температуры сначала уменьшается подобно по- [c.97]

В монокристалле графита теплоперенос осуществляется в основном вдоль базисных плоскостей. При этом теплопроводность монокристалла, как и электропроводность, анизотропна, но величина анизотропии существенно ниже (около 5). Однако в поликристаллических графитах отношение коэффициентов теплопроводности, измеренных параллельно базисным плоскостям и перпендикулярно к ним, может достигать большей величины так, для пиролитических графитов это отношение составляет 100-500 [59]. Изучение температурной зависимости теплопроводности, выполненное во многих работах (см. например, [59]), позволило установить, что описывающая ее кривая имеет максимум. [c.106]

Хениг Г. исследовал влияние частиц металлов коллоидного размера на окисление графита. Частицы железа, золота, ванадия и других металлов, находящиеся на поверхности монокристалла графита, оказывали специфическое воздействие на характер взаимодействия с окислителем, которое зависит от содержания дефектов структуры. При отсутствии дефектов структуры на плоскости базиса в результате взаимодействия образуются каналы, по ширине равные диаметру частицы, или ямки на плоскости призмы. При взаимодействии с кислородом на плоскостях базиса, имеющих дефекты структуры, образуются ямки. Наибольшую активность показал ванадий, по-видимому, из-за образования УгО , который переходит в жидкое состояние уже при температурах окисления (500-700 °С). [c.123]

Аналогично другим свойствам, электропроводность графита анизотропна. Для монокристаллов графита характерна очень высокая степень анизотропии удельного электрического сопротивления (табл. 2.16). [c.36]

Искусственный графит имеет сравнительно низкое удельное электросопротивление (- 8 Ом-мм /м) по сравнению с электросопротивлением монокристалла графита по оси с. Это свидетельствует о ТОМ, что в искусственных графитах, получаемых методами выдавливания и прессования в пресс-форме, электрические [c.36]

Удельное электрическое сопротивление монокристаллов графита и пиролитического графита [c.36]

Электрическое сопротивление УМ характеризуется высокой анизотропией параллельно и перпендикулярно слою монокристалла графита равно 0,385 и 52,0 мкОм м, с повышением температуры термообработки снижается. Удельное электросопротивление зависит от диаметра кристаллита Lg, поэтому по величине р можно судить о совершенстве кристаллической структуры графита, [c.216]

Как уже отмечалось (см. гл. 15), преимуществами камеры с горизонтально расположенным реакционным объемом являются практически одномерное в нем тепловое поле и сравнительно большая величина объема зоны растворения. Указанная геометрия реакционного объема камеры позволяет получать перепад температуры между источником углерода, находящимся, например, в тепловом контакте с нагревателем (зона растворения), и холодным торцом реакционного объема (зоны роста) до 200 К при расстоянии между этими зонами около 6-10 з м. Эксперименты при давлении 4,1 ГПа и температуре нагревателя 1620 К и с использованием металлической шихты N1—Мп (1 1) и графита в качестве источника углерода показали, что спонтанная кристаллизация алмаза в этих условиях происходит в наиболее холодной части реакционного объема (рис. 136) на расстоянии от источника углерода около 4- 10 з м и при длительности цикла не менее 120 с. В более горячей части реакционного объема и особенно вблизи нагревателя наблюдаются образование и рост монокристаллов графита. Граница между объемом, содержащим спонтанно образованные кристаллы алмаза, и объемом, в котором присутствует только перекристаллизованный графит, достаточно отчетливая. Температура этой границы Т, (рис. 137), очевидно, соответствует равновесной для перекристаллизации графита в алмаз при заданном давлении. Величина Тз в рассматриваемом случае составляла около 1470 К- Таким образом, высокотемпературная зона реакционного объема, удаленная от на- [c.385]

По данным Примака [24], удельное электросопротивление в наиравлеиии, перпендикулярном базисным плоскостям, на два порядка выше, чем в самой плоскости кристаллов графита (соответственно 52 и 0,385 Ом-мм /м). Сжимаемость и термическое расширение графита в направлении, параллельном плоскостям (направление La), очень низка. Нэльсоп и Райли [162] считают, что коэффициент термического расширения для монокристалла графита в направлении La составляет небольшую величину (<1,50-10 иа I °С), а в наиравлеиии L,, этот коэффициент достигает значения 40-10 иа 1 °С. Коэффициенты тенлонроводности К [в Bt/( v[-° ] по различным направлениям графита также неодинаковы [c.215]

Электрон-электронное взаимодействие и электронные кинетические свойства углеродных наночастиц (ианотрубок и нанолуковиц) и монокристаллов графита. [c.32]

Субструктуру монокристаллов графита изучали методом вращения образца при неподвижном счетчинче на двух кристальном опе,ктрометре по отражению (0002) на излучениях Си-Ка и Ре-К. В качестве монохроматора иапользовали. монокристалл варца, вырезанный по лло-скости (1011). Условия эксперимента обеспечивали участие всего объема в формировании дифракционной картины в схеме с нулевой диоперсией и разрешением не хуже двух минут. [c.93]

Проведены микроокопические и рентгенографические исследования монокристаллов графита двух типов. [c.96]

Если на монокристалле графита укрепить электроды (проводники первого рода) перпендикулярно атомным слоям углерода, то под действием электрического поля электроны будут смещаться вдоль л-связей перекрывающихся негибридных орбиталей, что и обусловливает высокую электропроводность графита. Если же электроды укрепить параллельно слоям, то ток через графит не проходит. По методу молекулярных орбиталей проводимость графита вдоль плоскостей атомов можно объяснить образованием единой для всех атомов молекулярной лторбитали, простирающейся на всю плоскость. [c.180]

Для монокристалла графита характерна вьюокая анизотропия свойств, обусловленная слоистой структурой кристаллической решетки. Свойства монокристалла принято рассматривать относительно главных кристаллографических направлений - параллельно гексагональной оси и перпендикулярно к ней (параллельно базисной плоскости). Анизотропия свойств присуща и поликристаллическим искусственным графитам Ее величина определяется способом получения материала. Поэтому свойства искусственных графитов рассматривают либо относительно преимущественной ориентации кристаллографических осей, либо относительно направления приложенного давления при формовании заготовок. Анизотропия (для анизотропных материалов) учитывается как сумма [c.56]

Для монокристалла графита характерна вьюокая анизотропия прочности. Высокая прочность в базисной плоскости предопределяется сильными ковалентными связями между атомами. Связь между плоскостями, обеспечиваемая силами Ван-дер-Ваальса, очень слаба. Пирографит марки УПВ-1 иллюстрирует анизотропию прочностных свойств относительно плоскости осаждения — параллельно и перпендикулярно к ней [38] [c.57]

Скорость распространения фононов определяется упругими свойствами кристаллической решетки. Для монокристалла графита в направлении оси а скорость фононов да — 1,23-10 см/с, а в направлении оси с с = 3,9-10 см/с. Эта величина слабо меняется с изменением температуры. Поэтому сарактер температурной зависимости теплопроводности определяется соотношением величин теплоемкости и средней длины свободного пробега фононов и их изменением с изменением температуры. Теплоемкость графита увеличивается с ростом температуры и затем достигает определенной величины, определяемой законом Дюлонга и Пти. Длина свободного пробега фононов зависит от нескольких факторов и может изменяться в широких пределах. Средний свободный пробег складывается как минимум из двух компонентов согласно соотношению 1/1 = 1//1- -1//г, где /1 — средний свободный пробег фо-нона, связанный с рассеянием на собственных колебаниях решетки [c.29]

Важнейшим свойством УМ является прочность. Для графитов как углеродных, "так и искусственных характерна анизотропия свойств, обусловленная слоистой структурой кристаллической решетки. Высокая прочность в базисной плоскости предопределяется сильными ковалентными связями между атомами. Связь между плоскостями, осуществляемая ван-дер-ваальсовыми силами, очень слаба, поэтому монокристалл графита имеет неодинаковые значения модуля упругости и других характеристик в разных направлениях. На прочностные свойства поли кристаллического графита влияют также макро- и микродефекты структуры, т.е. прочность материала зависит от степени совершенства кристаллической структуры. [c.215]

Как уже отмечалось, в качестве активного центра зародышеобразования могут рассматриваться вакансии углерода на торцах кристаллитов. Действительно, несложный расчет числа вакансий углерода на единицу торцевой поверхности графита (с учетом энергии активации диффузии вакансий углерода) дает величину графитового блока 10—50 Нм для того, чтобы математическое ожидание наличия 1—2 вакансий углерода приближалось к единице. Но при этом не нужно забывать, что чем выше организован графит, тем меньше разница в растворимости его алмаза, т. е. тем меньше пересыш,ение в расплаве. Поэтому можно говорить о двойственной роли процесса графитизации а) при большой концентрации слабоорганизованного графита нет или мало активных мест для образования алмаза, но возрастут линейные скорости роста алмазов из числа образовавшихся б) при малых концентрациях слабоорганизованного графита скорость роста алмаза должна возрастать, но одновременно возрастает и рост монокристаллов графита, являющегося конкурирующей фазой. [c.351]

Хотя механизм этого явления изучен еще недостаточно, можно предполагать, что наблюдается так называемый кинетический фазовый переход, когда образование той или иной фазы определяется кинетическими факторами (пересыщением, размером критического зародыша и т. п.), а не просто р-Т-условиями. Образование монокристаллов графита может происходить при этом как путем перекристаллизации исходного углерода в расплаве, так и за счет доусовершенствования структуры исходного графитового материала до монокристаллической фазы в результате диффузии в него атомов переходных металлов, которые в этом случае проявляют каталитические свойства. [c.369]

Рис. 133. Слои монокристаллического графита с металлических пленок, обработанных соляной кислотой при длительности синтеза 120с (а) и 2,4-102 с (б), а также монокристалл графита толщиной 2—3 мкм, отслаивающийся от металлической пленки при длительности синтеза 2,4X XI02 с (в). Ув. 60

Интересные эксперименты были проведены Банди и Дж. Каспером [29], которые использовали монокристаллы графита вместо поликрн-сталлического материала. Кристаллы алмаза н их первых опытах имели обычную кубическую кристаллическую структуру. Еще Де-Карли и Джеймисон обратили внимание на то, что превращение в [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология