I. Einkenni kristalbyggingar
Lagskipt uppbygging: Kristalbygging grafítíseraðs jarðolíukokss samanstendur af flötum netum sexhyrndra kolefnisatóma. Þessi flötu net eru staflað lag fyrir lag og mynda dæmigerða lagskipta uppbyggingu. Lögin eru tengd saman með tiltölulega veikum van der Waals kröftum, sem gefa grafítinu smurningu og ósamsótrópíu.
Ristarstuðlar: Eftir grafítmeðferð nálgast grindarstuðlarnir (a₀ og c₀) jarðolíukoks grindarstuðlarnir (a₀ og c₀) náttúrulegs grafits, sem bendir til mikillar líkingar í kristalbyggingu þeirra. Þessi byggingareiginleiki gerir grafítíseruðu jarðolíukoksi kleift að sýna framúrskarandi raf- og varmaleiðni.
Örkristallabreytur: Með röntgengeislun er hægt að reikna út breytur eins og bil milli laga (d₀₀₂), meðalþvermál lagsins (Lₐ) og stöflunarhæð (Lc) örkristallanna í grafítíseruðu jarðolíukóki. Þessar breytur endurspegla stærð og uppröðun örkristallanna og þjóna sem mikilvægir vísbendingar til að meta grafítmyndunarstig.
II. Áhrif grafítmyndunarferlisins
Umbreyting úr ókristalla í kristallað ástand: Fyrir grafítmyndun er kolefnisbygging jarðolíukoks ókristallað og einkennist af efnisbyggingu sem einkennist af „langdrægri óreglulegri, skammdrægri skipulegri“ efnisbyggingu. Með grafítmyndunarmeðferð (venjulega framkvæmd við hátt hitastig á bilinu 2500°C til 3000°C) umbreytist ókristallaða kolefnið smám saman í skipulega þrívíddar grafítkristallbyggingu.
Aukning á stærð örkristalla: Við grafítmyndun eykst meðalþykkt (Lc) og breidd (Lₐ) kolefnisgrindarflagnanna, en bilið á milli laga (d) minnkar. Þetta leiðir til aukinnar stærðar örkristalla og fullkomnari kristalbyggingar.
Minnkun á viðnámi: Þegar grafítmyndun eykst minnkar viðnám grafítiseraðs jarðolíukoks verulega. Þetta er vegna þess að við grafítmyndun verður röðun kolefnisatóma skipulegri, sem gerir rafeindum kleift að hreyfast frjálsar innan laganna og eykur þannig rafleiðni.
III. Tengsl milli örbyggingar og eiginleika
Rafleiðni: Lagskipt kristallabygging grafítíseraðs jarðolíukoks gerir rafeindum kleift að hreyfast frjálslega innan laganna, sem leiðir til framúrskarandi rafleiðni. Þessi eiginleiki gerir grafítíserað jarðolíukoks víða nothæft á sviðum eins og rafskautsefni og leiðandi aukefni.
Varmaleiðni: Vegna van der Waals krafta sem tengja lögin saman getur hiti flutt sig hratt innan laganna. Þar af leiðandi sýnir grafítiserað jarðolíukók einnig góða varmaleiðni, sem gerir það hentugt til framleiðslu á varmadreifandi efnum og öðrum notkunum.
Vélrænir eiginleikar: Kristallabygging grafítíseraðs jarðolíukoks veitir því ákveðinn vélrænan styrk. Hins vegar, samanborið við málmefni, leiðir lagskipt uppbygging þess til veikari tengingar milli laga, sem leiðir til tiltölulega lægri beygju- og þjöppunarstyrks. Þessi eiginleiki gefur grafítíseruðu jarðolíukoksi forskot í notkun þar sem það þarf að þola ákveðinn þrýsting en þarfnast ekki mikils styrks.
Birtingartími: 28. ágúst 2025