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石墨板的膨脹原理

發(fā)布作者:jcadmin      發(fā)布時間:2024年01月18日

1.蠕蟲石墨板的構成
    石墨板的密度為2360kg/m3,脹大后的密度為800-1600kg/m3。石墨板之所以能發(fā)生體積脹大,主要是因為化學處理和高溫加熱的成果。當化學物質如崗化物、強氧化劑等進入石墨層間時,生成了石墨板插層化合物。這種層間化合物是不穩(wěn)定的,當遭到加熱時會發(fā)生氣化分化從層間外溢,溫度很高并且升溫速度比較快時,使分化的沖力也比較人,層而之間被推開,卷起一個彎曲形狀的層疊體,和蠕蟲形狀相似,因而俗稱蠕蟲石墨。這種脹大過程只發(fā)生在層間垂直于層面的c軸方向。而在平行于層面方向(a向),由于層平面彎曲,呈現(xiàn)面積縮小的趨勢,鱗片直徑減小。
2.似蠕蟲狀顯微結構模型
    將經高溫加熱含插層化合物的石墨板,能夠這樣設想,當插層化合物在石墨層間氣化時,發(fā)生的氣體會構成一種壓力,一起沖擊兩個相鄰的層面,使其變成所示形狀。這一形狀的構成假定在石墨板層的某一范圍內取A.B.C.D.E為插層化合物的集中點。當加熱這塊石墨板時,A.B.C.D.E各點化合物被氣化發(fā)生壓力PA、PB、PD、PE。則PA--PB 和PD---PE壓住了C層面的兩端,使之不能打開,但在層而中心的要將兩層面推開, 因而就構成了所示的蠕蟲狀或叫柳葉狀的石墨塊體了。這種解說是依據(jù)實物的存在分析而來的。這里面的假定是否符合事實和正確,有待進一步研討證明。
3.脹大石墨板的成型特性
    碳和石墨資料成型時都要加粘結劑如瀝青或樹脂等,一起粘合劑具有增強效果。似是脹大后的石墨制品成型時,不用加粘結劑。這就是脹大石墨板的成型特性。其原因,我們從蠕蟲的結構和外表性質來闡明。為了闡明方便,我們把脹大后的蠕蟲簡化為片狀螺旋彈簧,成型時所受外力或許來自三個方向:(1)外力效果方向沿蠕蟲長度方向。這種外力效果的成果,先是層面被壓縮,然后層片被壓緊,(2)外力效果方向與蠕蟲長度方向成一記角度。這種外力效果成果是蠕蟲層片間先是發(fā)生滑移,然后被壓緊;(3)外力效果方向與蠕蟲長度軸線垂直。這種狀況與第二種狀況類似,也是層片先滑移然后被壓緊。

石墨棒


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