I. Кристалл құрылымының сипаттамалары
Қабатталған құрылым: Графиттелген мұнай коксының кристалдық құрылымы алтыбұрышты көміртек атомдарының жазық желілерінен тұрады. Бұл жазық желілер қабат-қабат орналасып, типтік қабатталған құрылымды құрайды. Қабаттар салыстырмалы түрде әлсіз ван-дер-Ваальс күштерімен байланысқан, бұл графитке майлау және анизотропия береді.
Тор тұрақтылары: Графиттеуден кейін мұнай коксының тор тұрақтылары (a₀ және c₀) табиғи графиттің тұрақтыларына жақындайды, бұл олардың кристалдық құрылымдарындағы жоғары ұқсастықты көрсетеді. Бұл құрылымдық ерекшелік графиттелген мұнай коксының тамаша электрлік және жылу өткізгіштігін көрсетуге мүмкіндік береді.
Микрокристалды параметрлер: Рентгендік дифракцияны қолдана отырып, графиттелген мұнай коксындағы микрокристалдардың қабатаралық арақашықтығы (d₀₀₂), орташа қабат диаметрі (Lₐ) және қабаттасу биіктігі (Lc) сияқты параметрлерді есептеуге болады. Бұл параметрлер микрокристалдардың өлшемі мен орналасуын көрсетеді және графиттену дәрежесін бағалау үшін маңызды көрсеткіштер ретінде қызмет етеді.
II. Графиттеу процесінің әсері
Аморфты күйден кристалды күйге өту: Графиттеу алдында мұнай коксының көміртекті құрылымы аморфты болып табылады, ол «ұзақ қашықтықтағы ретсіз, қысқа қашықтықтағы реттелген» материалдық құрылыммен сипатталады. Графиттеу арқылы өңдеу (әдетте 2500°C-тан 3000°C-қа дейінгі жоғары температурада жүзеге асырылады) арқылы аморфты көміртек біртіндеп реттелген үш өлшемді графит кристалды құрылымына айналады.
Микрокристаллит өлшемінің ұлғаюы: Графиттеу кезінде көміртекті тор қабыршақтарының орташа қалыңдығы (Lc) және ені (Lₐ) артады, ал қабаттар арасындағы қашықтық (d) азаяды. Бұл микрокристаллит өлшемінің ұлғаюына және кристалдық құрылымның жетілдірілуіне әкеледі.
Кедергіліктің төмендеуі: Графиттелу дәрежесі артқан сайын, графиттелген мұнай коксының кедергісі айтарлықтай төмендейді. Себебі, графиттелу кезінде көміртек атомдарының орналасуы реттелген болады, бұл электрондардың қабат жазықтықтарында еркін қозғалуына мүмкіндік береді, осылайша электр өткізгіштігін арттырады.
III. Микроқұрылым мен қасиеттер арасындағы байланыс
Электр өткізгіштігі: Графиттелген мұнай коксының қабатты кристалды құрылымы электрондардың қабат жазықтықтарында еркін қозғалуына мүмкіндік береді, бұл тамаша электр өткізгіштігіне әкеледі. Бұл қасиет графиттелген мұнай коксын электрод материалдары мен өткізгіш қоспалар сияқты салаларда кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.
Жылу өткізгіштік: Қабаттарды байланыстыратын ван-дер-Ваальс күштерінің арқасында жылу қабат жазықтықтарында тез тасымалдануы мүмкін. Демек, графиттелген мұнай коксы жақсы жылу өткізгіштікке ие, бұл оны жылу тарату материалдарын өндіруге және басқа да қолданбаларға жарамды етеді.
Механикалық қасиеттері: Графиттелген мұнай коксының кристалдық құрылымы оған белгілі бір механикалық беріктік береді. Дегенмен, металл материалдармен салыстырғанда, оның қабатты құрылымы қабатаралық байланыстың әлсіздігіне әкеледі, бұл иілу және қысу беріктігінің салыстырмалы түрде төмен болуына әкеледі. Бұл өнімділік сипаттамасы графиттелген мұнай коксына белгілі бір қысымға төтеп беруі керек, бірақ жоғары беріктік қажет етпейтін жағдайларда қолдану артықшылығын береді.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 28 тамыз