Кристаллическая структура углеродных материалов

Вследствие воздействия на, материал нейтронного облучения его свойства суш.ественно изменяются. Изменение кристаллической структуры графита проявляется в росте размера элементарной ячейки вдоль кристаллографической оси с и сокращении— вдоль оси а уменьшении размеров кристаллитов, определяемом по ширине рентгеновских дифракционных линий снижении степени упорядоченности. Поэтому установление общих закономерностей изменения структурных характеристик углеродных материалов в зависимости от условий облучения (дозы,, температуры) и от исходных значений их позволит лучше понять механизм радиационного изменения свойств конструкционного графита. [c.99]

Изучение процесса структурирования углеродных материалов, термообработанных в данном температурном интервале, представляет определенные трудности, так как углеродистое вещество еще не обладает четко выраженной кристаллической структурой [5]. [c.68]

Трехмерное упорядочение кристаллической структуры углеродных материалов приводит к изменению их физических свойств. Рис. 1.7 иллюстрирует это на примере трех материалов малоанизотропных на основе пиролизного нефтяного кок- [c.33]

Представления, позволяющие описать, по крайней мере по-луколичественно, разрушение углеродных материалов в широком интервале температуры их обработки, изложены в работе [11]. Для этого были использованы полуфабрикаты двух промышленных марок конструкционного графита на основе нефтяного кокса крупной зернистости — КПГ и ГМЗ. Заготовки полуфабриката обрабатывали в контролируемых условиях при температуре от 1300 до 3000° С для получения различной степени совершенства кристаллической структуры исследованных материалов. [c.56]

Важнейшим фактором, определяющим физические свойства углеродных материалов, является степень совершенства кристаллической структуры, которая обусловлена прежде всегО температурой окончательной обработки и природой используемых в производстве графита сырьевых материалов. Из мало-окисленных, богатых водородом материалов (нефтяные и пеко-вые коксы) получают, как правило, углеродные материалы легкографитируемые. У таких материалов выше 1600—1700° С структура углеродного вещества начинает перестраиваться базисные плоскости упорядочиваются, а межплоскостное расстояние с несколько уменьшается (рис. 1.4). Вследствие деструкции боковых радикалов возрастает число свободных атомов углерода. Выше 2000° С происходит образование трехмерно упорядоченной структуры кристаллитов, сопровождаемое резким ростом их высоты La и диаметра La (рис. 1.5). [c.31]

Изложенное выше дает основание полагать, что и при окислении основными факторами, определяющими скорость процесса, являются харайхеристики пористости и совершенства кристаллической структуры. Влияние кристаллической структуры на химическую активность углеродных материалов неоднократно обсуждалось в литературе [127]. Однако связь энергии активации реакции углерода с га- [c.48]

Изменение предела прочности углеродных материалов в зависимости от температуры их обработки, т. е. по мере повышения стецени упорядочения их кристаллической структуры так же как и модуля упругости, немонотонно. В интервале температуры 2100—2300° С наблюдается экстремум. БылО показано [60, с. 152], что для материалов, обработанных при темлературе >2300° С, усилие разрушения при сжатии а прямо пропорционально определенному . методами рентгеновской дифракции диаметру кристаллитов La в степени —1/2. Иными словами, разрушение графита объяснялось, в соответствии с теорией Гриффитса — Орована, спонтанным распространением трещин но кристаллиту. Справедливо соотношение [c.56]

Твердость углеродных материалов, так же как и прочность, изменяется в широких пределах и обусловлена многими факторами пористостью, температурой обработки (т. е. совершенством кристаллической структуры [78]), видом используемого сырья, гранулометрическим составом и т. д. Твердость и микротвердость были измерены 15, 16] на двух практически интересных марках конструкционного графита — КПГ и ГМЗ — в зависимости от температуры обработки полуфабрикатов. Рассмотрена та мже взаимосвязь твердости и микротвердости между собой и с пределом прочности при сжатии. Названные марки имеют крупнозернистую структуру. Они отформованы на основе кокса КНПС, непрокаленного (КПГ) и прокаленного (ГМЗ). Связующим служит среднетемпературный пек. Кроме того, исследован графит марки ЕР, отличающийся от КПГ тем, что часть наполнителя и связующее заменены природным графитом. [c.61]

РАДИАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НЕЙТРОННОМ ОБЛУЧЕНИМ [c.99]

В гл. 1 было показано, что основные физические свойства полученных по электродной технологии графитовых конструкционных материалов, к которым относится и реакторный графит, определяются главным образом двумя факторами—пористостью и совершенством кристаллической структуры. В этой главе приводится описание радиационного воздействия на материалы и прежде всего изменение, структурных характеристик углеродных материалов. При рассмотрении действия облучения на графит изменением макропористости можно пренебречь, поскольку изменение макропористости относительно исходной величины незначительно. Поэтому в дальнейшем пористость принимается равной пористости необлучепного материала. [c.99]

Важнейшими факторами, определяющими поведение графита при облучении, являются вид используемого сырья и температура его обработки. Известно, что углеродные материалы отличаются способностью к графитации, т. е. к трехмерному упорядочению кристаллической структуры. Изменяя температуру обработки, можно получить материал с различной степенью совершенства структуры. Так, при использовании в наполнителе природного графита получается сильнотекстурированный материал, имеющий анизотропное радиационное изменение размеров. Материалы на основе неграфитирующихся — жестких — коксов (из сахара, фенолформальдегидной смолы и т. д.) испытывают объемную усадку уже при температуре облучения 30°С. Промежуточное положение занимают искусственные графиты на основе мягких коксов, которые, в свою очередь, существенно различаются между собой степенью радиационной размерной стабильности. [c.162]

Плотность углеродных материалов меняется в широком диапазоне. Ее можно увеличить одной или несколькими унлот няющими пропитками различными имнрегнатами (пеком, смолами, фуриловым спиртом, пироуглеродом) или путем термомеханической обработки. В последнем случае возрастает также анизотропия материала. Термообработка графита после уплотнения может изменить совершенство кристаллической структуры материала. [c.172]

Абсолютная величина удельного электросопротивления графита и характер его температурной зависимости определяются структурой материала. Дефекты микроструктуры и макроструктурные неоднородности приводят к увеличению удельного электросопротивления. Удельное электросопротивление углеродных материалов уменьшается при повышении температуры обработки и образует минимум в интервале температур 300—1300 К, Этот минимум обусловлен, с одной стороны, падением электросопротивления аморфного углерода, который обладает полупроводниковыми свойствами, а с другой стороны, ростом электросопротивления упорядоченного (кристаллического) углерода, обладающего свойствами полуметалла. В процессе термообработки количество аморфного углерода уменьшается. [c.26]

Класс углеродных материалов достаточно обширен, и если в основе классификации лежит принцип, согласно которому в состав материала должен входить атом углерода, то кроме традиционных форм углерода — графита и алмаза - к нему можно отнести полимерные материалы и ароидные соединения. Однако в технике понятие углеродные материалы традиционно связано с материалами, обладающими графитоподоб-нои структурой - от кристаллической до полностью аморфной, в том Числе углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ). Клас- [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...