Плотность графита и углерода

Большое внимание привлекли волокна на основе углерода (уголь, графит). Они обладают хорошими технологическими свойствами, высокой прочностью при небольшой плотности, могут быть получены очень тонкими. Углеродные волокна дешевы и доступны, в настоящее время ими наполняют матрицы разной природы. [c.394]

Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мбарн), его используют в атомных реакторах в качестве замедлителя нейтронов (ядерный графит) [24]. По данным отечественных и зарубежных исследователей [24, 156, 161], ядерный графит должен иметь плотност . 1650—1750 кг/м , эффективное сечение, характеризующее способность захватывать электроны, не более 4 Мбарн и низкую степень коррозии при взаимодеЛ-ствии с СОг. Особо высокие требования предъявляют к чистоте ядерного графита. Наиболее вредными примесями являются бор, ванадий, редкоземельные элементы и др. Эти примеси определялись в указанных выше работах специальными методами фотоколориметрии или пламенной спектрометрии. [c.103]

В пределах температур, при которых проводится хлорный электролиз (70—90°С), углерод по отношению к хлору оказывается вполне стойким. Разрушение угольных и графитовых анодов происходит вследствие окисления выделяющимся совместно с хлором кислородом. При этом графитовый анод частично сгорает (химическое разрушение), а частично осыпается в виде мелких частичек, потерявших связь с телом анода из-за неравномерного его сгорания (механическое разрушение). Общий износ анодов слагается из химического и механического разрушений. Новые аноды изнашиваются преимущественно за счет окисления углерода выделяющимся на аноде кислородом, а по мере разрыхления анода с течением времени начинает все большую роль играть механическое разрушение [38]. Содержание СО2 в отходящем газе прй применении графитированных анодов достигает 1,0—1,5% (при содержании 95—97% I2). Рассмотрение поляризационных кривых для выделения СЬ и О2 на графите показывает, что при малых плотностях тока создаются благоприятные условия для выделения О2 (рис. 163). [c.387]

Графит высокой плотности Стекловидный углерод. . [c.67]

ПирО углерод, полученный при пиролизе газообразных углеводородов на нагретых поверхностях, не имеет пор, химически стоек, обладает резко выраженной анизотропией тепловых, электрических и оптических свойств, большой плотностью, твердостью и высокой механической прочностью. В пленках пироуглерода атомы углерода располагаются в гексагональных сетках, подобно их расположению в графите. Рассмотренное в лекции 1 отложение пироуглерода на непористых частицах саж и в зазорах между ними можно использовать и для модифицирования других термостойких макропористых адсорбентов, прежде всего макропористых кремнеземов. На [c.87]

Полимеры, состоящие из атомов углерода, с различной гибридизацией электронных орбиталей ( р, л-р и зр ) образуют аморфные формы углерода. Одна из таких аморфных форм — стеклоуглерод — новый конструкционный материал с рядом ценных свойств, которыми не обладают ни алмаз, ни графит, ни карбин. Температура плавления стеклоуглерода 3700 С, он обладает высокой механической прочностью и устойчивостью по отношению к агрессивным средам. При этом стеклоуглерод имеет малую плотность (до 1,5 г/см ). [c.272]

Свободный углерод встречается в виде двух простых веществ — алмаза и графита. С некоторой натяжкой (ввиду наличия примесей) к этим двум формам можно прибавить и третью — так называемый аморфный углерод, важнейшими представителями которого являются сажа и древесный уголь. По внешним свойствам алмаз резко отличается от обеих других модификаций. Он бесцветен, прозрачен, имеет плотность 3,5 г/см и является самым твердым из всех минералов. Графит представляет собой серую, непрозрачную и жирную на ощупь массу с плотностью 2,2 г/см . В противоположность алмазу он очень мягок— легко царапается ногтем и при трении оставляет серые полосы на бумаге. Аморфный углерод по свойствам довольно близок к графиту. Плотность его колеблется обычно в пределах 1,8—2,1 г/см . У некоторых разновидностей аморфного углерода сильно выражена способность к адсорбции (т. е. поглощению на поверхности) газов, паров и растворенных веществ. [c.292]

Условия электролиза. В производстве хлора используются аноды из графита или ОРТА. До 70-ых годов графит служил основным материалом для изготовления анодов. Недостатком графитовых аподов является их значительный износ, составляющий 3,5—6,0 кг/т СЬ при правильной эксплуатации электролизера. Износ графитовых анодов приводит к возрастанию напряжения на электролизере из-за увеличения межэлектродного расстояния, а, следовательно, и расхода электроэнергии, атакже к изменению температурного режима процесса вследствие увеличения количества джоулева тепла. Образование графитового шлама в результате механического износа графитового анода способствует преждевременному выходу из строя фильтрующей диафрагмы. Диоксид углерода, образующийся вследствие химического износа, загрязняет хлор. Графитовые аноды не позволяют проводить электролиз с высокими плотностями тока вследствие возрастания износа. Срок службы графитовых анодов не превышает 12—14 мес. [c.151]

Катодом служит корпус электролизера, на котором выделяется жидкий алюминий (т, пл, 660 С), На графитовом аноде выделяется кислород, который окисляет графит до оксидов углерода. По мере сгорания анода его наращивают. Поскольку жидкий алюминий имеет более высокую плотность, чем расплав, он собирается на дне электролизера, . I [c.490]

Заполните, пользуясь материалом учебника и проведя небольшие расчеты, таблицу со следующими графами название оксида углерода, его молекулярная формула, физические свойства (состояние при нормальных условиях, цвет, запах, относительная плотность по воздуху). [c.135]

Общеизвестно, что температурные условия существенно влияют на состав нефтей. С увеличением глубины, а следовательно, и с повышением температуры происходит метанизация нефтей, как правило, уменьшается их вязкость, плотность, снижается содержание смол, асфальтенов и увеличивается выход светлых фракций. На больших глубинах при высоких температурах (200 °С и более) происходит деструкция (разложение) нефти и переход ее в газ (метан). Метан в свою очередь может также разлагаться при более высоких температурах на углерод и водород. Не исключена возможность, что графит, обнаруженный в некоторых глубоких и сверхглубоких скважинах в США, является продуктом разложения метана. [c.78]

Рассмотрим более подробно сьфьевые материалы, используемые для производства углеграфитовых материалов, начиная с природного графита. Кроме углерода графит, как материал, содержит примеси других компонентов, главным образом в виде минеральных веществ и влаги. Плотность графита составляет 2,23 - 2,25 г/см . Плотность же графитировшшых материалов может колебаться в пределах 1,6 - 2,25 г/см , их удельное электрическое сопротивление при комнатной температзфе Меняется от 7 до 20 ом-мм7м. [c.7]

Карбин был получен окислительной конденсацией ацетилена. Представляет собой белое вещество с плотностью, промежуточной между таковыми алмаза и графита. Карбин построен из слабо связанных прямолинейных цепей =С=С=С=С=, в которых каждый атом углерода находится в состоянии 5р-гибридизации и образует по две и т .,,-связи. При нагревании до 800° С карбин превращается в графит. В 1990 г. была получена четвертая модификация углерода — фуллерит. [c.359]

Отдельные модификации одного и того же вещества иногда очень резко отличаются друг от друга по характеру расположения частиц в пространстве, а также по физико-химиЧеским свойствам. Например, атомы углерода в графите фиксируются в пространстве с образованием гексагональной кристаллической структуры, а в алмазе их расположение дает кубическую кристаллическую структуру. Графит черного цвета непрозрачен, хорошо проводит электрический ток, является твердым веществом с плотностью 2220 кг-ж" . Алмаз, [c.48]

Уголь и графит являются наиболее подходящими материалами для изготовления электродов они легко обрабатываются механически, имеют высокую степень чистоты и обладают спектром с малым числом линий. При необходимости угольные стержни могут быть подвергнуты дополнительной очистке от примесей нагреванием до 2700 °С электрическим током при плотности тока около 500 А/см . Углерод из-за его высокого по-Т нщ1ала ионизации и высокой температуры сублимации способствует образованию высокотемпературой плазмы. С увеличением степени графитизации улучшаются обрабатываемость материала и его электро- и теплопроводность. Степень фафитизации однозначно связана с величиной удельного электросопротивления. Материалы с удельным сопротивлением ниже 1750 мкОм-см называют графитом, а с удельным сопротивлением выше 4500 мкОм-см— спектральными углями. [c.373]

Графит - одна из аллотропных форм углерода. Алмаз является другой формой и, кроме того, в литературе [.7 ] описываются свойства аморфного углерода, который внешне похож на гоафит. Графит имеет истинную плотность 2250 кг/м, аморфный углерод-1880кгЛр, алмаз - 3510 кг/м . Графитированные материалы весьма термостойки при температурах 3000 °С и выше в отсутствие окислителя среды, что делает их незаменимыми материалами в космической технике. [c.14]

Получаемый при термическом разложении органических соединений черный графит, или уголь, представляет собой тонкоизмельченный графит. Технически наиболее важными сортами черного графита являются кокс, древесный уголь, животный уголь и сажа. Плотность черного графита колеблется в пределах 1,8—2, г1см . Все разновидности углерода тугоплавки. [c.449]

Графит имеет малую плотность (р-2,22 г/см ), электропроводен, обладает высокой теплопроводностью, в этом отношении он похож иа металлы. Это самое тугоплавкое из простых веществ, т. пл. 4492 С (под авленнем 10 МПа при атмосферном давлении углерод возгоняется при 3700 С, не плавясь). [c.364]

По-видимому, может существовать отличная и от графита, и от алмаза линейная форма элементарного углерода (карбин), слагающаяся из цепных полимеров типа (—С С—С = С—)п (т. н. полиинов) или ( = С = С = С = ) (т. н. кумуленов). Исходя из ацетилена был получен продукт, содержащий до 99,9% углерода и представляющий собой трехфазную систему, в которой кристаллы полиина и кумулена сочетаются с аморфным углеродом. Он черного цвета, имеет плотность около 2,0 г/сл , ни в чем не растворяется, обладает свойствами полупроводника л-типа и переходит в графит лишь выше 2000 С. Интересно, что теплота сгорания карбина — 85,2 ккал/г-атом — гораздо меньше, чем у других форм углерода (доп. 4). Причина этого не ясна. [c.506]

Графит — устойчивая при нормальных условиях аллотропная форма углерода. Он имеет серо-черный цвет и металлический блеск, кажется жирным на ощупь, очень мягок, оставляет черные следы на бумаге. Графит хорошо проводит теплоту и электрический ток, но его свойства резко анизотропны. Кристаллохимическое строение графита существенно отличается от структуры алмаза. Он имеет гексагональную структуру (рис. 144). Атомы углерода в графите расположены отдельными слоями, образованными из плоских шестиугольников. Каждый атом углерода на плоскости окружен тремя соседями ( р -гибридизация), расположенными вокруг него в виде правильного треугольника на расстоянии 0,412 нм. А расстояние между ближайшими атомами соседних слоев равно 0,340 нм и более чем в два раза превышает кратчайшее расстояние м ду атомами углерода в плоском слое. Поэтому графит имеет меньшую плотность по сравнению с алмазом, легко расщепляется на тонкие чешуйки. Химическая связь между атомами углерода внутри слоя имеет ковалентный характер с ярко выраженной склонностью к металлизации. Последняя обусловлена возникновением делокализованных 5Гр.р-связей в пределах шестиугольников (как в молекуле бензола) и всего макрослоя. Этим и объясняются хорошая электрическая проводимость и металлический блеск графита. Углеродные атомы различных слоев связаны слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Преимущественно ковалентная связь между атомами углерода внутри слоя сближает графит с алмазом и тот и другой необычайно тугоплавки и обладают малой упругостью паров при нагревании. [c.359]

В реакциях, в которых участвуют вещества только в конденсированном состоянии, сдвиги равновесий если и удаются, то только при очень больших изменениях давлений. Например, превращение графита в алмаз в стандартных условиях невозможно (АСгэа =2,87 кДж/моль). Однако сдвиг равновесия С (графит) (алмаз) вправо в условиях комнатной температуры становится возможным при давлении порядка 1,4 ГПа. Объем 1 моль С при этом уменьшается от 5,33 до 3,42 см (плотность графита 2,25 г/см , алмаза 3,51 г/см ). Для увеличения подвижности атомов углерода в кристаллической решетке приходится повышать температуру и в производстве искусст венных алмазов доводить ее до 3000° С с повышением давления до 10 ГПа. [c.36]

Многие различные структуры могут рассматриваться как обладающие поверхностью делокализованной плотности заряда. Рассмотрим, например, молекулярный граф катиона С Н +, изображенный на рис. 5. Эта структура С Н + состоит из пяти конденсированных трехчленных циклов. Для каждой связи СС в плоскости пяти углеродных атомов п = 1,19 и е = 0,05. Каждая из удлиненных (Лравц = 1,711 А) изогнутых связей, оканчивающихся у апикального атома углерода, имеет низкую величину порядка связи (0,44) и большую величину эллиптичности (1,84), а также низкое значение = 0,10 А . Эти связи лабильны. Величины р в [c.67]

В той или иной мере указанные условия реализованы на практике при создании мелкозернистых высокопрочных графитов на основе непрокаленного кокса типа МПГ-6 и ЭЭГ. При этом у таких графитов в отличие от полученных на основе прокаленного кокса по классической электродной технологии (АРВ, АРВу и др.) адгезия наполнителя через прослойку карбонизованного связующего частично (МПГ-6) или полностью (ЭЭГ) заменена на автогезию. Дальнейшее увеличение прочности межзеренных границ графита достигается применением термомеханической обработки углеродной шихты с добавками в качестве связующего карбидообразующих элементов - циркония, кремния и др. Процессы взаимодействия легирующих элементов, их карбидов и образующихся при высоких температурах жидких карбид-графитовых эвтектик с твердым углеродом и газовой фазой приводит к увеличению пластичности, прочности, плотности и к совершенствованию кристаллической структуры (рекристаллизованный графит) [42]. Табл. 10 иллюстрирует изложенные выше принципы достижения высокой прочности на примере ряда промышленных марок углеродных материалов. [c.63]

В элементарном состоянии углерод встречается в природе в двух аллотропных формах алмаз — одно из самых твердых веществ, — часто образующий красивые прозрачные сверкающие кристаллы, используемые в качестве украшений, и графит —мягкое черное кристаллическое вещество, находящее применение в качестве сухой смазки и при производстве графитов для карандашей. Борт (алмазные осколки) и черный алмаз ( карбонадо ) представляют собой несовершенные кристаллические формы алмаза, которым не свойственна спайность, характерная для кристаллов алмаза. Они обладают несколько меньшей плотностью, нежели кристаллический алмаз, и отличаются от него более высокой прочностью и несколько большей твердостью. Их применяют при изготовлении алмазных сверл и пил, а также других режущих и шлифовальных устройств. Алмазы находят применение и в других областях именно благодаря своей высокой твердости. Так, алмазы с просверленными в них отверстиями используют для вытягивания проволоки. Древесный уголь, кокс и газовая сажа состоят из микрокри- [c.173]

Базисная плоскость графитового кристаллита включает несколько углеродных колец. Диаметр их вписывающей окружности называв ется размером кристаллита по оси а. Вьюота кристаллита, т.е. размер по оси с, составляет 0,678 нм. Таким образом, можно считать графит полимером углерода, имеющего упорядоченность в двух направлениях по плоскости. Эти плоскости образуют достаточно плотную пачку, слои которой соединены между собой не химическими, а более слабыми силами межмолекулярного взаимодействия. Прочность же графитовых слоев в поперечном направлении весьма высока. Плотность графита составляет р = 2,22 г/см . Он обладает высокой теплопроводностью и электрической проводимостью. При 3700°С графит возгоняется без плавления. [c.103]

Этого условия — условия создания вокруг алмаза пересыщенной концентрации атомов углерода — можно добиться и иначе, не прибегая к графиту как источнику атомов углерода, а используя какой-либо углеродсодержащий газ. Если его молекулы способны разлагаться при температуре алмаза, выделяя атомы углерода, то при достаточной плотности газа концентрация образующихся атомов углерода может превысить концентрацию насыщения. При этих, условиях крис-гАлл алмаза может расти. Этот способ по сравнению-со способом, в котором источником атомов углерода служит графит,, выгоднее в том отношении, что не требует поддержания зоны с тем--пературой, фактически намного выше температуры алмаза, так как пересыщение атомов углерода достигается за счет концентрации углеродсодержащего газа и скорости теплового распада его молекул. [c.54]

Для алмаза характерно трехмерное расположение атомов углерода в пространстве, на равном расстоянии друг от друга, все атомы связаны ковалентными связями. Алмаз не поглощает свет и отличается больщой твердостью. Графит имеет плоскостное расположение атомов углерода, составляющих правильные шестиугольники, которые по общим граням образуют сетки, г апоми-нающие пчелиные соты (расстояние между атомами 1,42 А). Сетки расположены слоями одна над другой, причем их связь менее прочная (расстояние между ними 3,3 А), поэтому легко расщепляются. Карбин — линейный полимер, существующий в двух формах собственно карбин, представляющий собой цепочку чередующихся одинарных и тройных атомов углерода (С=С-С=С-), и поликумулен — также линейный полимер, но характеризующийся двойными связями атомов углерода в молекуле (С=С=С=С=С). Фуллерен известен только с 1990 г. Он представляет собой полые образования типа футбольного мяча или мяча для регби, соответстенно Сбо и С70. Структурные элементы фуллеренов подобны таковым графита, только плоская гексагональная сетка последнего свернута и сшита в замкнутую сферу или сфероид, при этом часть шестиугольников преобразуется в пятиугольники. В силу полого строения молекул фуллерен обладает небольшой плотностью (1,7 г/см ), что значительно ниже, чем у графита и тем более алмаза. Перспектива использования фуллеренов разнообразна — аккумуляторные батареи, полупроводники, сырье для получения алмазов, основа для запоминающей среды со сверхвысокой плотностью информации. [c.73]

Адсорбенты по той же классификации, т. е. в зависимости от химического строения их поверхности, определяющего способность к тому или иному виду межмолекулярных взаимодействий, делятся на три типа. К первому типу относятся неспецифические адсорбенты, не несущие на своей поверхности ни ионов, ни каких-либо функциональных групп, связей или центров с локально сосредоточенными на периферии зарядами и не обладающие электронодонорными или электроноакцепторными центрами. На таких адсорбентах любые молекулы адсорбируются неспецифически. К адсорбентам этого типа можно отнести графитированные сажи, в особенности графити-рованную около 3000 °С термическую сажу, поверхность которой состоит в основном из базисных граней графита. Кроме графитированной сажи к неспецифическим адсорбентам относится чистый нитрид бора, молекулярные кристаллы благородных газов и насыщенных углеводородов, а также пленки из таких углеводородов и пористые углеводородные полимеры. Адсорбция на таких адсорбентах мало зависит от локального распределения в адсорбируемых молекулах электронной плотности, в частности, от наличия я-связей и неподеленных электронных пар. Различие в валентных состояниях атомов углерода в таких адсорбентах, как, например, графит, с одной стороны, и насыщенные углеводороды — с другой, сказывается на адсорбции незначительно, хотя и может быть выявлено в некоторых системах (подробнее см. разд. 1 гл. П и рис. 11,12) [90, 91]. [c.22]

ГРАФИТ — минерал сероваточерного цвета, жирный на ощупь, чешуйчатый, плотность 2,2. Представляет собой чистый углерод кристаллич. структуры. В природе встречается в виде залежей. Существуют методы искусственного получения Г. из антрацита. Г. является лучшим твердым смазочным материалом и широко применяется в смазочной технике. В сухом виде Г. заменяет смазку на станках для выделки кружев чтобы избежать масляных пятен на кружевах, на машинах для производства шоколада и пр. В коллоидном виде Г. применяется нри изготовлении консистентных смазок, а иногда и как добавка к минеральным смазочным маслам, предназначаемым для работы в тяжелонагруженных подшипниках, в условиях нолужидкостной. смазки. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология