Mức độ đồ họa hóa là gì?

Mức độ đồ họa hóa là một thước đo thiết yếu được sử dụng để đánh giá mức độ gần gũi của các nguyên tử carbon trong việc hình thành cấu trúc tinh thể than chì hình lục giác được sắp xếp chặt chẽ. Trong kịch bản lý tưởng, cấu trúc tinh thể than chì xuất hiện dưới dạng sắp xếp lục giác xếp chặt chẽ với các hằng số mạng a=0,2461 nm và c=0,6708 nm. Tuy nhiên, trong tự nhiêntinh thể than chì, có rất nhiều khiếm khuyết và mức độ than chì hóa của than chì tổng hợp, được sử dụng trong các ứng dụng thực tế, bị ảnh hưởng rất nhiều bởi quá trình sản xuất và nguyên liệu thô. Nói chung, kích thước mạng càng gần với hằng số mạng than chì lý tưởng thì mức độ than chì hóa càng cao. Nhiễu xạ tia X (XRD) thường được sử dụng để đo mức độ này bằng cách xác định khoảng cách giữa các lớp d002 của mặt phẳng than chì (002) và sau đó tính toán bằng công thức Mering-Maire (còn được gọi là công thức Franklin). Mức độ grafit hóa là một chỉ số về tính chất và trật tự cấu trúc, chẳng hạn như tính dẫn điện, của vật liệu cacbon.

Tầm quan trọng của mức độ đồ họa hóa

Mức độ đồ họa hóa là một thông số quan trọng đối với các vật liệu carbon hiệu suất cao khác nhau. Ví dụ,vật liệu than chìlà cần thiết để đạt được mức độ đồ họa hóa cụ thể trongvật liệu tổng hợp cacbon/cacbon (C/C)được sử dụng trong các ứng dụng phanh hàng không vũ trụ và vật liệu cực dương cho pin lithium-ion. Trong các ứng dụng này, mức độ đồ họa hóa cao ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền cơ học, độ ổn định nhiệt và độ dẫn điện của vật liệu. Do đó, việc kiểm tra mức độ đồ họa hóa là rất quan trọng để kiểm soát chất lượng và làm cơ sở để điều chỉnh các thông số quy trình sản xuất.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồ họa hóa

Mức độ grafit hóa trong than chì tổng hợp bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm loại vật liệu tiền chất, nhiệt độ xử lý nhiệt và thời gian. Nói chung, nhiệt độ xử lý nhiệt cao hơn và thời gian dài hơn thúc đẩy mức độ than chì hóa cao hơn bằng cách tạo điều kiện cho việc sắp xếp lại các nguyên tử cacbon thành cấu trúc lục giác lý tưởng. Ngoài ra, việc lựa chọn các vật liệu tiền chất, chẳng hạn như than cốc dầu mỏ hoặc tiền chất gốc hắc ín, có thể ảnh hưởng đến khả năng dễ dàng xảy ra quá trình than chì hóa. Tiền chất có độ tinh khiết cao có xu hướng tạo ra một trật tự hơnthan chìkết cấu.

Các ứng dụng yêu cầu mức độ đồ họa hóa cao

Hệ thống phanh hàng không vũ trụ:Vật liệu tổng hợp cacbon/cacbonđược sử dụng trong các hệ thống phanh hàng không vũ trụ đòi hỏi mức độ than chì hóa cao để đảm bảo độ ổn định nhiệt và độ bền cơ học tuyệt vời. Môi trường nhiệt độ cao gặp phải trong quá trình phanh đòi hỏi vật liệu có thể duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc và hiệu suất của chúng khi chịu áp lực.

Pin Lithium-Ion: Vật liệu cực dương cho pin lithium-ion cần mức độ đồ họa hóa cao để đạt được độ dẫn điện vượt trội và hiệu suất xen kẽ lithium-ion. Điều này góp phần vào hiệu suất tổng thể của pin, bao gồm tốc độ sạc/xả và vòng đời của pin.

Lò phản ứng hạt nhân:Vật liệu than chìđược sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân làm chất điều tiết và phản xạ phải có mức độ đồ họa hóa cao để đảm bảo độ dẫn nhiệt cao và độ ổn định cấu trúc khi tiếp xúc với bức xạ.

Thiết bị điện tử:than chìTính dẫn điện tuyệt vời của nó làm cho nó trở thành vật liệu được ưa chuộng cho nhiều ứng dụng điện tử khác nhau, chẳng hạn như điện cực trong cảm biến điện hóa và chất độn dẫn điện trong vật liệu tổng hợp polyme.

Tóm lại, mức độ đồ họa hóa là một tham số quan trọng để đánh giá tính trật tự và hiệu suất của cấu trúcvật liệu cacbon. Tầm quan trọng của nó trải rộng trên nhiều ứng dụng hiệu suất cao khác nhau, bao gồm hàng không vũ trụ, lưu trữ năng lượng và điện tử. Việc đo lường và kiểm soát chính xác mức độ đồ họa hóa là cần thiết để đảm bảo chất lượng và hiệu suất củavật liệu than chì. Khi nghiên cứu tiếp tục tiến bộ, việc phát triển các quy trình đồ họa hóa hiệu quả và bền vững hơn sẽ nâng cao hơn nữa khả năng ứng dụng và hiệu suất của các vật liệu đa năng này.

Semicorex cung cấp mức độ đồ họa hóa caovật liệu than chìcho ngành công nghiệp bán dẫn Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc cần thêm thông tin chi tiết, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Số điện thoại liên hệ +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com