Wat is grafitiseringsgraad?

De mate van grafitisering is een essentiële maatstaf die wordt gebruikt om te beoordelen hoe dicht koolstofatomen zich bevinden bij het vormen van een dicht opeengepakte hexagonale grafietkristalstructuur. In een ideaal scenario verschijnt de grafietkristalstructuur als een dicht opeengepakte hexagonale opstelling met roosterconstanten van a = 0,2461 nm en c = 0,6708 nm. Echter in naturelgrafiet kristallenEr zijn talloze gebreken en de mate van grafitisering van synthetisch grafiet, dat in praktische toepassingen wordt gebruikt, wordt sterk beïnvloed door productieprocessen en grondstoffen. In het algemeen geldt dat hoe dichter de roosterafmetingen bij de ideale grafietroosterconstanten liggen, hoe hoger de mate van grafitisering. Röntgendiffractie (XRD) wordt gewoonlijk gebruikt om deze mate te meten door de tussenlaagafstand d002 van het grafietvlak (002) te bepalen en deze vervolgens te berekenen met behulp van de Mering-Maire-formule (ook bekend als de Franklin-formule). De mate van grafitisering is een indicator voor de structurele ordelijkheid en eigenschappen, zoals elektrische geleidbaarheid, van koolstofmaterialen.

Belang van grafitiseringsgraad

De mate van grafitisering is een kritische parameter voor verschillende hoogwaardige koolstofmaterialen. Bijvoorbeeld,grafiet materialenzijn essentieel voor het bereiken van een specifieke graad van grafitisering inkoolstof/koolstof (C/C) composietengebruikt in remtoepassingen in de ruimtevaart en anodematerialen voor lithium-ionbatterijen. Bij deze toepassingen heeft een hoge mate van grafitisering rechtstreeks invloed op de mechanische sterkte, thermische stabiliteit en elektrische geleidbaarheid van het materiaal. Daarom is het testen van de grafitiseringsgraad cruciaal voor de kwaliteitscontrole en dient het als basis voor het aanpassen van de parameters van het productieproces.

Factoren die de grafitisering beïnvloeden

De mate van grafitisering in synthetisch grafiet wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder het type precursormaterialen, de temperatuur van de warmtebehandeling en de duur. Over het algemeen bevorderen hogere warmtebehandelingstemperaturen en langere duur een hogere mate van grafitisering door de herschikking van koolstofatomen in de ideale hexagonale structuur te vergemakkelijken. Bovendien kan de keuze van precursormaterialen, zoals petroleumcokes of op pek gebaseerde precursoren, invloed hebben op het gemak waarmee grafitisering plaatsvindt. Voorlopers met een hoge zuiverheidsgraad hebben de neiging te resulteren in een meer geordende structuurgrafietstructuur.

Toepassingen die een hoge mate van grafitisering vereisen

Remsystemen voor de ruimtevaart:Koolstof/koolstofcomposietendie in de ruimtevaart worden gebruikt, vereisen remsystemen een hoge mate van grafitisering om uitstekende thermische stabiliteit en mechanische sterkte te garanderen. De omgevingen met hoge temperaturen tijdens het remmen vereisen materialen die hun structurele integriteit en prestaties onder stress kunnen behouden.

Lithium-ionbatterijen: De anodematerialen voor lithium-ionbatterijen vereisen een hoge grafitiseringsgraad om superieure elektrische geleidbaarheid en lithium-ion-intercalatie-efficiëntie te bereiken. Dit draagt ​​bij aan de algehele prestaties van de batterij, inclusief de laad-/ontlaadsnelheid en de levensduur.

Kernreactoren:Grafiet materialengebruikt in kernreactoren als moderators en reflectoren moeten een hoge grafitiseringsgraad bezitten om een ​​hoge thermische geleidbaarheid en structurele stabiliteit onder blootstelling aan straling te garanderen.

Elektronische apparaten:GrafietDe uitstekende elektrische geleidbaarheid maakt het een voorkeursmateriaal voor diverse elektronische toepassingen, zoals elektroden in elektrochemische sensoren en geleidende vulstoffen in polymeercomposieten.

Concluderend is de mate van grafitisering een kritische parameter voor het beoordelen van de structurele ordelijkheid en prestaties vankoolstof materialen. De betekenis ervan omvat verschillende hoogwaardige toepassingen, waaronder de lucht- en ruimtevaart, energieopslag en elektronica. Nauwkeurige meting en controle van de grafitiseringsgraad zijn essentieel voor het garanderen van de kwaliteit en prestaties vangrafiet materialen. Naarmate het onderzoek vordert, zal de ontwikkeling van efficiëntere en duurzamere grafitiseringsprocessen de toepasbaarheid en prestaties van deze veelzijdige materialen verder verbeteren.

Semicorex biedt een hoge grafitiseringsgraadgrafiet materiaalvoor de halfgeleiderindustrie Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, neem dan gerust contact met ons op.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com