Grafitleşdirilen nebit koksynyň mikrostruktury (kristal gurluşy) nähili?

I. Kristal gurluşynyň häsiýetnamalary

Gatlakly gurluş: Grafitleşdirilen nebit koksynyň kristal gurluşy altyburçluk uglerod atomlarynyň tekiz torlaryndan ybarat. Bu tekiz torlar gatlak-gatlak ýerleşdirilip, tipiki gatlakly gurluş emele getirýär. Gatlaklar deňeşdirme boýunça gowşak wan der Waals güýçleri bilen baglanyşyklydyr, bu bolsa grafite ýaglylyk we anizotropiýa berýär.
Torly konstantalar: Grafitleşdirme işlemesinden soň, nebit koksynyň torly konstantalary (a₀ we c₀) tebigy grafidiňkine golaýlaşýar, bu bolsa olaryň kristal gurluşlarynda ýokary derejede meňzeşligi görkezýär. Bu gurluş aýratynlygy grafitleşdirilen nebit koksynyň ajaýyp elektrik we ýylylyk geçirijiligini görkezmegine mümkinçilik berýär.
Mikrokristallik parametrler: Rentgen difraksiýasyny ulanyp, grafitlenen nebit koksynda mikrokristallaryň gatlak aralygy (d₀₀₂), ortaça gatlak diametri (Lₐ) we üst-üst goýulýan beýiklik (Lc) ýaly parametrleri hasaplap bolýar. Bu parametrler mikrokristallaryň ululygyny we ýerleşişini görkezýär we grafitleşme derejesini bahalandyrmak üçin möhüm görkezijiler bolup hyzmat edýär.

II. Grafitleşme prosesiniň täsirleri

Amorf ýagdaýdan kristal ýagdaýyna geçmek: Grafitleşdirilmezden öň, nebit koksynyň uglerod gurluşy amorf bolup, "uzak aralykly tertipsiz, gysga aralykly tertipli" material gurluşy bilen häsiýetlendirilýär. Grafitleşdiriliş arkaly (adatça 2500°C-den 3000°C-e çenli ýokary temperaturada geçirilýär), amorf uglerod kem-kemden tertipli üç ölçegli grafit kristal gurluşyna öwrülýär.
Mikrokristallit ölçegleriniň artmagy: Grafitleşme wagtynda uglerod torunyň bölekleriniň ortaça galyňlygy (Lc) we giňligi (Lₐ) artýar, gatlaklaryň arasyndaky aralyk bolsa (d) azalýar. Bu bolsa mikrokristallit ölçegleriniň artmagyna we has kämil kristal gurluşyna getirýär.
Garşylygyň peselmegi: Grafitleşme derejesi ýokarlandygyça, grafitleşdirilen nebit koksynyň garşylygy ep-esli peselýär. Sebäbi grafitleşme wagtynda uglerod atomlarynyň ýerleşişi has tertipli bolýar, bu bolsa elektronlaryň gatlak tekizliklerinde has erkin hereket etmegine mümkinçilik berýär we şeýdip elektrik geçirijiligini ýokarlandyrýar.

III. Mikrostruktura we häsiýetleriň arasyndaky gatnaşyk

Elektrik geçirijiligi: Grafitleşdirilen nebit koksynyň gatlakly kristal gurluşy elektronlaryň gatlak tekizliklerinde erkin hereket etmegine mümkinçilik berýär, bu bolsa ajaýyp elektrik geçirijiligini üpjün edýär. Bu häsiýet grafitleşdirilen nebit koksynyň elektrod materiallary we geçirijilik goşundylar ýaly ugurlarda giňden ulanylmagyna mümkinçilik berýär.
Ýylylyk geçirijiligi: Gatlaklary birleşdirýän wan der Waals güýçleri sebäpli ýylylyk gatlak tekizlikleriniň içinde çalt geçirilip bilner. Netijede, grafitlenen nebit koksy hem gowy ýylylyk geçirijiligini görkezýär, bu bolsa ony ýylylyk ýaýradyjy materiallary we beýleki ulanylyşlary öndürmek üçin amatly edýär.
Mehaniki häsiýetleri: Grafitleşdirilen nebit koksynyň kristal gurluşy oňa belli bir mehaniki berklik berýär. Şeýle-de bolsa, metal materiallar bilen deňeşdirilende, onuň gatlakly gurluşy gatlaklar arasyndaky baglanyşygyň gowşaklaşmagyna getirýär, bu bolsa egilme we basyş güýjüniň deňeşdirme boýunça pes bolmagyna getirýär. Bu iş häsiýetnamasy grafitleşdirilen nebit koksyna belli bir basyşlara çydamly bolmagy zerur bolan, ýöne ýokary berkligi talap etmeýän ýagdaýlarda ulanmak üçin artykmaçlyk berýär.