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石墨板有哪些重要性能

2019-08-31

由于碳氢气体的热分解结果,在炭石墨的加热表而上,生成石墨板。石墨板属于择选定向程度不同的多晶炭素材料,这种定向性,首先与沉积温度有密切关系。它使石墨板有一系列与用一般方法生产的炭石墨材料不同的特殊性能。


   石墨板沉积层的密度相当高,密实后的制品几乎达到完全不透气性。在低温(1000℃以内)石墨板氢时得到的炭膜的密度,很少与生成条件有关,所获得的炭膜密度为2.03~2.10克/厘米³ 石墨板价格


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  所有的石墨板膜,都有不同的含氢量,并依其石墨板氢的条件而变化。含氢量随温度升温而下降。比如,温度为900℃时,含氢量达到0.2%,而在温度1200℃时,含氢量可降至0.04%。

 

  应指出,积沉在气孔中及炭石墨材料表面的炭膜有很高的增强作用。试验证明,如以密度为1.73克/厘米3的石墨棒的抗折强度为1,则石墨板使其密度增至1.75克/厘米3,其抗折强度将增加1.5倍。进一步增加沉积层厚度,其机械强度的增加并不突出。经低温密实(1000℃以内)取得的炭膜与炭素料材表面的粘结程度,比在更高温度下密实更为牢固。

 

  低温沉积过程的特点,是晶粒很小。层间距离之值为3.42~3.44A,这是炭的乱层结构的特征。在温度2100℃左右,出现石墨板的三维有序排列,此时层间距离达到3.37 A。

 

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  热解石墨具有很高的各向异性。沿沉积表面方向,比垂直于该表面的传热性高很多。而石墨板的各向异性不高。热解石墨的传热各向异性其比值可达到100—1000倍,视进行过程之条件而定。热解石墨层,在垂直于该表面的热膨胀系数不同。当低于温度400℃时,热解石墨沿沉积表面的膨胀系数,甚至为负值。热解石墨膜层的生产工艺条件,对热膨胀系数的影响甚大。用较低压力进行的工艺过程种,生成之炭膜具有负值,在较高的碳氢分压力条件下,生成之热解石墨不出现热膨胀负值。

 

  热解石墨有显著的各向异性及在温度低于400℃时产生热膨胀负值,所以在冷却时,在炭体的热解石墨棱角处会出现内应力。结果可能造成裂纹。显然石墨板确是不同于热解石墨的材料,因其各向异性不强。

 

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  石墨板的物理机械性能决定于其制取方法。虽然在2100~2400℃温度下制取的材料强度也很高,似在低温下制取的石墨板有高的强度。热解石墨的耐氧化稳定性很强,沿沉积表面方向稳定性更强。工业石墨与沉积热解石墨膜层的同一种工业石墨的对比试验表明:在温度2500℃下,在热燃气流中,后者的反应速度几乎慢了2/3。决定反应速度的是炭膜的性能,它比密度更起作用,因为,低密度(1.34克/厘米3)的沉积炭的反应速度,比较高密度(1.68克/厘米3)的工业石墨的要低很多。


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