значення ступеня графитации (,). Навіть добре графіто речовини при нагріванні до 3600 ° С і під тиском не досягають межслоевой відстані, характерного для природного графіту (0,3354 нм). Такий матеріал, як термічна сажа, досягає при 2500 ° С певною мірою графитации і далі не змінюється.
Межа ступеня графитации визначається характером і кількістю перехресних хімічних зв'язків між пакетами вуглецевих шарів. Чим менше число поперечних зв'язків, тим вище структурна анізотропія і досягається при певній температурі ступінь графитации. Таким чином, графітуванні характеризується також поступовим розривом поперечних хімічних зв'язків.
Вплив газового середовища на формування властивостей коксу в процесі термообробки добре відомо. в початковому стані кокси мають структуру просторового полімеру, що складається з невеликих плоских пачок гексагональних шарів вуглецю, які з'єднані містками з гетероатомів і функціональних груп. Прожарювання такої речовини у водні призводить до певної гідрогенізації його, підвищує рухливість системи і прискорює відбуваються в різних температурних інтервалах процеси впорядкування і разупорядочения. Водночас, окислення углеродісгого речовини на стадії карбонізації, обуславливающее утворення поперечних зв'язків, перешкоджає Графитирование.
У промисловій практиці використовують цей ефект для отримання високоміцних, але погано графіто вуглецевих матеріалів це механохімічна обробка некоксових і сажепекових композицій, обробка киснем пеков, що йдуть на коксування.
Поряд з температурою і газовим середовищем внутрішні напруження відіграють значну роль у процесі графитации.
Найбільш зручно зв'язок між напругою і деформацією з процесом графитации простежити при вивченні піроуглерода. Збільшення переважної орієнтації піроуглерода пов'язано з великими змінами розмірів, викликаних 10 - 16%-ної усадкою перпендикулярно підкладці і 4 - 5%-ним розширенням паралельно підкладці. Це можна розглядати як мимовільно пластичну деформацію, що виникає за рахунок мимовільно виникаючих напруг. Пластична деформація при високих температурах і спрямованих зовнішніх навантаженнях значно збільшує швидкість графитации.
Так високоорієнтованих і добре впорядкований графіт можна отримувати з піроуглерода, обложеного на нагріту підкладку шляхом відпалу обложеного матеріалу при різних силових впливах, включаючи безпосередній зв'язок матеріалу з підкладкою.
Вплив добавок мінералів або металів на процес графитации відомо давно. Особливе місце серед елеметов-каталізаторів графитации займає бор та його сполуки. При вмісті вище 10% бору велику роль відіграє механізм розчинення та осадження за участю В4С. Але так як бор розчиняється в значній мірі в графіті (до 2,35% при 2350 ° С), він може надавати і безпосередній вплив на параметри решітки графіту.
Наявність переважної орієнтації і відсутність перехресних зв'язків, є основою, яка об'єднує всі запропоновані гіпотези. Використання цих прийомів і призводить до зниження температури перетворення вуглецевої сировини в досконалий графіт. Те, що в окремих випадках температура графитации знижується до 1000 ° С, говорить про великі технологічних можливостях.
Розгляд факторів, що впливають на прискорення процесу графитации показує, що найбільш значними з них є вплив тиску і карбидообразующие добавок. У технологічній практиці в останні роки для отримання нового класу матеріалів, що містить фазу дуже вчиненого за кристаліч...
