Ndezvipi zvikamu zvakakosha zve graphitization process?

Kugadzira girafiti inzira huru inoshandura zvinhu zvisina kurongeka, zvisina kurongeka kuita chimiro chegirafiti chakarongeka, chine parameter dzacho huru dzinokanganisa zvakananga dhigirii regirafiti, hunhu hwezvinhu, uye kushanda zvakanaka kwekugadzira. Heano ma parameter akakosha ekugadzirisa girafiti:

I. MaParamende eKupisa Kwepakati

Nzvimbo yekupisa yakatarwa
Kugadziriswa kwegirafiti kunoda zvinhu zvinodziya kusvika 2300–3000℃, apo:

• 2500℃ inoratidza kukosha kwekuderedzwa kukuru kwenzvimbo pakati pegirafiti, zvichitanga kuumbwa kwechimiro chakarongwa;
• Pa3000℃, graphitization yava pedyo nekupedzwa, nzvimbo yepakati pezvikamu ichigadzikana pa0.3354 nm (kukosha kwakakodzera kwegraphite) uye dhigirii yegraphitization inodarika 90%.

Nguva Yekubata Nguva Yekupisa Kwakanyanya

• Chengetedza tembiricha yakatarwa kwemaawa 6-30 kuti uve nechokwadi chekuti tembiricha yechoto inopararira zvakaenzana;
• Kuwedzerwa kwemaawa 3-6 ekubata panguva yekupa magetsi kunodiwa kudzivirira kudzoka kwesimba rekudzivirira uye kudzivirira zvikanganiso zve lattice zvinokonzerwa nekuchinja-chinja kwekushisa.

II. Kudzora Kudzora Kupisa

Maitiro Ekudziyisa Akaitwa Nematanho

• Chikamu chekutanga chekupisa (0–1000℃): Chinodzorwa pa50℃/awa kuti chisimudzire kuburitswa kwemhepo inoputika zvishoma nezvishoma (semuenzaniso, tara, magasi) uye kudzivirira kuputika kwechoto;
• Chikamu chekupisa (1000–2500℃): Chinowedzera kusvika 100℃/h sezvo simba remagetsi richiderera, magetsi achigadziriswa kuti arambe achishanda;
• Chikamu chekudzokorodza chekupisa kwakanyanya (2500–3000℃): Chinochengetwa kwemaawa makumi maviri kusvika makumi matatu kuti chipedzise kugadzirisa zvikanganiso zve lattice uye kurongwazve kwe microcrystalline.

Kutarisira Kusagadzikana

• Zvinhu zvisina kugadzirwa zvinofanira kusanganiswa zvichibva pane zvinoshanduka-shanduka kuti zvisanyanya kupararira munzvimbo imwe chete;
• Maburi ekufema anowanikwa muchinhu chinodzivirira mhepo kuti pave nechokwadi chekuti mhepo inobuda zvakanaka;
• Kupisa kunononoka panguva yekubuda kwemhepo ine simba (semuenzaniso, 800–1200℃) kudzivirira kupisa kusina kukwana uye kuburitsa utsi hutema.

III. Kugadzirisa Kurodha Furnace

Kuparadzirwa Kwezvinhu Zvakafanana Nekudzivirira

• Zvinhu zvinodzivirira zvinofanira kugoverwa zvakaenzana kubva kumusoro wechoto kusvika kumuswe kuburikidza nekuiswa kwetambo refu kudzivirira mafungu ekubiridzira anokonzerwa nekuungana kwezvikamu;
• Zvishandiso zvitsva nezvinoshandiswa zvinofanira kusanganiswa nemazvo uye zvinorambidzwa kuiswa muzvikamu zvakasiyana-siyana kudzivirira kupisa kwakanyanya munzvimbo imwe chete nekuda kwekuchinja kwesimba rekudzivirira.

Kusarudzwa Kwezvinhu Zvekubatsira uye Kudzora Saizi Yezvikamu

• ≤10% yezvinhu zvinobatsira zvinofanira kunge zvine zvidimbu zve 0–1 mm kuderedza kusagadzikana kwekudzivirira;
• Zvinhu zvinobatsira zvine dota shoma (<1%) uye zvisinganyanyi kupisa (<5%) zvinokosheswa kuderedza njodzi dzekusviba kwetsvina.

IV. Kudzora Kutonhodza uye Kuburitsa Zvinhu

Maitiro Ekutonhodza Kwechisikigo

• Kutonhodza nekumanikidzwa kuburikidza nekupfapfaidza mvura hakubvumirwi; pachinzvimbo, zvinhu zvinobviswa nhanho nhanho uchishandisa michina yekubata kana yekusveta kuti pasave nekutsemuka kwekupisa;
• Nguva yekutonhodza inofanira kunge iri mazuva anopfuura manomwe kuti pave nechokwadi chekuti tembiricha iri kukwira zvishoma nezvishoma mukati mechinhu chacho.

Kutakura Tembiricha uye Kubata Goko

• Kuburutsa zvinhu zvakanaka kunoitika kana zvigadziko zvesimbi zvasvika ~150℃; kubviswa nguva isati yakwana kunokonzera oxidation yezvinhu (kuwedzera kwenzvimbo chaiyo yepamusoro) uye kukuvara kwezvigadziko zvesimbi;
• Goko rine ukobvu hwe 1–5 mm (rine tsvina diki) rinoumbwa panzvimbo dzinokwanisa kupiswa panguva yekuburitsa zvinhu uye rinofanira kuchengetwa rakaparadzana, nezvinhu zvakakodzera zvakaiswa mumabhegi etani kuti zvitumirwe.

V. Kuyerwa kweGraphitization Degree uye Kubatana kwePfuma

Nzira dzekuyera

• X-ray Diffraction (XRD): Inoverenga nzvimbo iri pakati pezvikamu d002​ kuburikidza nenzvimbo yepamusoro ye diffraction (002), nedhigirii re graphitization g rinotorwa uchishandisa fomura yaFranklin:

(apo c0​ iri nzvimbo yakayerwa yepakati pezvikamu; g=84.05% kana d002​=0.3360nm).

• Raman Spectroscopy: Inofungidzira dhigirii regirafiti kuburikidza nehuwandu hwehuwandu hweD-peak neG-peak.

Kukanganiswa Kwepfuma

• Kuwedzera kwega kwega kwe0.1 mu graphitization degree kunoderedza resistivity ne30% uye kunowedzera thermal conductivity ne25%;
• Zvinhu zvakagadzirwa negirafiti yakawanda (>90%) zvinokwanisa kufambisa zvinhu kusvika pa1.2×10⁵ S/m, kunyangwe kusimba kwesimba remagetsi kuchigona kudzikira, zvichiita kuti pave nenzira dzakasiyana siyana kuti mashandiro azvo aenzane.

VI. Kugadzirisa Magadzirirwo Epamusoro-soro

Kugadzira Graphitization yeCatalytic

• Zvishandiso zvesimbi/nickel zvinoumba zvikamu zvepakati zveFe₃C/Ni₃C, zvichideredza tembiricha yegraphitization kusvika 2200℃;
• Ma catalyst eBoron anobatana kuita zvikamu zvekabhoni kuti akurudzire kurongeka, zvichida 2300℃.

Graphitization yekupisa kwakanyanya

• Kupisa kwePlasma arc (argon plasma core tembiricha: 15,000℃) kunoita kuti tembiricha yepamusoro ive 3200℃ uye graphitization degrees >99%, zvakakodzera graphite yemhando yenyukireya neyemuchadenga.

Kugadzira girafu mu microwave

• Ma microwave e 2.45 GHz anokurudzira kudedera kwemaatomu ekabhoni, zvichiita kuti kupisa kusvike 500℃/min pasina tembiricha inokwira, kunyangwe zvichingogumira kuzvinhu zvakatetepa (<50 mm).