«گرافىتلاشتۇرۇش» جەريانى نېمىنى كۆرسىتىدۇ؟

«گرافىتلاشتۇرۇش»

«گرافىتلاشتۇرۇش» يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىسسىقلىق بىر تەرەپ قىلىش جەريانىنى كۆرسىتىدۇ (ئادەتتە 2000 سېلسىيە گرادۇستىن 3000 سېلسىيە گرادۇسقىچە ياكى ئۇنىڭدىنمۇ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئېلىپ بېرىلىدۇ)، بۇ جەريان كاربونلۇق ماتېرىياللارنىڭ (مەسىلەن، نېفىت كوكىسى، كۆمۈر قېتىرىنى، ئانتراتسىت كۆمۈرى قاتارلىقلار) مىكرو قۇرۇلمىسىنى تەرتىپسىز ياكى تۆۋەن تەرتىپلىك ھالەتتىن تەبىئىي گرافىتقا ئوخشاش قاتلاملىق كىرىستال قۇرۇلمىغا ئۆزگەرتىدۇ. بۇ جەرياننىڭ يادروسى كاربون ئاتوملىرىنىڭ ئاساسىي قايتا تەشكىللىنىشىدە بولۇپ، بۇ ماتېرىيالغا گرافىتقا خاس بولغان ئۆزگىچە فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلەرنى بېرىدۇ.

گرافىتلىشىشنىڭ تەپسىلىي جەريانى ۋە مېخانىزمى

ئىسسىقلىق بىلەن بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرى

1. تۆۋەن تېمپېراتۇرا رايونى (<1000°C)
   • ئۇچۇچان تەركىبلەر (مەسىلەن، نەملىك، يېنىك كاربون سۇ بىرىكمىلىرى) ئاستا-ئاستا ئۇچۇۋاتىدۇ، ۋە قۇرۇلما ئازراق قىسقىراشقا باشلايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، كاربون ئاتوملىرى ئاساسلىقى تەرتىپسىز ياكى قىسقا دائىرىلىك تەرتىپلىك ھالەتتە تۇرىدۇ.
2. ئوتتۇرا تېمپېراتۇرا رايونى (1000–2000 سېلسىيە گرادۇس)
   • كاربون ئاتوملىرى ئىسسىقلىق ھەرىكىتى ئارقىلىق قايتا تەشكىللىنىشكە باشلايدۇ، يەرلىك تەرتىپلىك ئالتە تەرەپلىك تور قۇرۇلمىسىنى شەكىللەندۈرىدۇ (گرافىتنىڭ تۈزلەڭلىك قۇرۇلمىسىغا ئوخشايدۇ). قانداقلا بولمىسۇن، قەۋەتلەر ئارا تەڭشىلىش قالايمىقان بولۇپ قالىدۇ.
3. يۇقىرى تېمپېراتۇرا رايونى (>2000°C)
   • ئۇزۇن مەزگىللىك يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا دۇچ كەلگەندە، كاربون قەۋەتلىرى ئاستا-ئاستا بىر-بىرىگە پاراللېل تىزىلىپ، ئۈچ ئۆلچەملىك تەرتىپلىك قاتلاملىق كىرىستال قۇرۇلما (گرافىتلاشتۇرۇلغان قۇرۇلما) ھاسىل قىلىدۇ. قەۋەتلەر ئارا كۈچ ئاجىزلىشىدۇ (ۋان دېر ۋائالس ئۆز-ئارا تەسىرى)، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا تۈزلەڭلىك ئىچىدىكى كوۋالېنت باغلىنىش كۈچى ئاشىدۇ.

ئاساسلىق قۇرۇلمىلىق ئۆزگىرىشلەر

• كاربون ئاتومىنىڭ قايتا تەشكىللىنىشى: ئامورف «تۇربوستاتىك» قۇرۇلمىدىن تەرتىپلىك «قەۋەتلىك» قۇرۇلمىغا ئۆتۈش، تۈزلەڭلىكتىكى كاربون ئاتوملىرى sp² گىبرىدلاشقان كوۋالېنتلىق باغلىنىش ۋە ۋان دېر ۋائالس كۈچى ئارقىلىق قەۋەتلەر ئارا باغلىنىش ھاسىل قىلىدۇ.
• نۇقسانلارنى يوقىتىش: يۇقىرى تېمپېراتۇرا كرىستال نۇقسانلىرىنى (مەسىلەن، بوش ئورۇنلار، چىقىشلار) ئازايتىپ، كرىستاللىق ۋە قۇرۇلمىنىڭ پۈتۈنلۈكىنى ئاشۇرىدۇ.

گرافىتلاشتۇرۇشنىڭ ئاساسلىق مەقسىتى

1. ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقىنىڭ ئېشىشى
   • تەرتىپلىك كاربون ئاتوملىرى ئۆتكۈزگۈچ تور ھاسىل قىلىپ، قەۋەتلەر ئىچىدە ئەركىن ئېلېكترون ھەرىكىتىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇپ، قارشىلىقنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ (مەسىلەن، گرافىتلانغان نېفىت كوكىسىنىڭ قارشىلىقى گرافىتلانمىغان ماتېرىياللارغا قارىغاندا 10 ھەسسىدىن ئارتۇق تۆۋەن).
   • قوللىنىشچانلىقى: باتارېيە ئېلېكترودلىرى، كاربون چوتكىلىرى، يۇقىرى ئۆتكۈزۈشچانلىقنى تەلەپ قىلىدىغان ئېلېكتر سانائىتى زاپچاسلىرى.
2. ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ياخشىلاندى
   • تەرتىپلىك قۇرۇلمىلار يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئوكسىدلىنىش ياكى پارچىلىنىشقا قارشى تۇرۇپ، ئىسسىقلىققا چىدامچانلىقىنى ئاشۇرىدۇ (مەسىلەن، گرافىتلانغان ماتېرىياللار ئىنېرت ئاتموسفېرادا >3000°C غا بەرداشلىق بېرىدۇ).
   • قوللىنىشچانلىقى: ئوتقا چىداملىق ماتېرىياللار، يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق تىرېلكا، ئالەم كېمىسىنىڭ ئىسسىقلىق قوغداش سىستېمىسى.
3. مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلەرنى ئەلالاشتۇرۇش
   • گرافىتلاشتۇرۇش ئومۇمىي كۈچنى تۆۋەنلىتىشى مۇمكىن (مەسىلەن، سىقىلىش كۈچىنىڭ تۆۋەنلىشى)، ئەمما قاتلاملىق قۇرۇلما ئانزوتروپىيە پەيدا قىلىپ، يۇقىرى تۈزلەڭلىكتىكى كۈچنى ساقلاپ، مۇرتقالىقنى ئازايتىدۇ.
   • قوللىنىشچانلىقى: گرافىت ئېلېكترودلىرى، ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىداملىق ۋە ئۇپراشقا چىداملىق بولۇشنى تەلەپ قىلىدىغان چوڭ تىپتىكى كاتود بۆلەكلىرى.
4. خىمىيىلىك مۇقىملىقىنىڭ ئېشىشى
   • يۇقىرى كىرىستاللىق يۈزەكى ئاكتىپ ئورۇنلارنى ئازايتىدۇ، ئوكسىگېن، كىسلاتا ياكى ئاساسلار بىلەن بولغان رېئاكسىيە سۈرئىتىنى تۆۋەنلىتىدۇ ۋە چىرىشكە قارشى تۇرۇش كۈچىنى ئاشۇرىدۇ.
   • قوللىنىشچانلىقى: خىمىيىلىك قاچىلار، ئېلېكترولىزلىغۇچ ئاستىلىغۇچلىرى چىرىشچان مۇھىتتا ئىشلىتىلىدۇ.

گرافىتلىشىشقا تەسىر كۆرسىتىدىغان ئامىللار

1. خام ماتېرىيال خۇسۇسىيەتلىرى
   • يۇقىرى بەلگىلەنگەن كاربون مىقدارى گرافىتلىشىشنى ئاسانلاشتۇرىدۇ (مەسىلەن، نېفىت كوكىسى كۆمۈر قەلىمىدىن ئاسانراق گرافىتلىنىدۇ).
   • ئارىلاشمىلار (مەسىلەن، كۈكۈرت، ئازوت) ئاتومنىڭ قايتا تەشكىللىنىشىگە توسقۇنلۇق قىلىدۇ ھەمدە ئالدىن بىر تەرەپ قىلىشنى (مەسىلەن، كۈكۈرتسىزلەندۈرۈش) تەلەپ قىلىدۇ.
2. ئىسسىقلىق بىلەن بىر تەرەپ قىلىش شەرتلىرى
   • تېمپېراتۇرا: يۇقىرى تېمپېراتۇرا گرافىتلىشىش دەرىجىسىنى ئاشۇرىدۇ، ئەمما ئۈسكۈنىلەرنىڭ تەننەرخى ۋە ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى ئاشۇرىدۇ.
   • ۋاقىت: ئۇزۇنراق ساقلاش ۋاقتى قۇرۇلمىنىڭ مۇكەممەللىكىنى ئاشۇرىدۇ، ئەمما ئۇزۇنراق ساقلاش داننىڭ قېلىنلىشىشى ۋە ئىقتىدارىنىڭ تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن.
   • ئاتموسفېرا: ئىنېرت مۇھىت (مەسىلەن، ئارگون) ياكى ۋاكۇئۇم ئوكسىدلىنىشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ ۋە گرافىتلىنىش رېئاكسىيەسىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ.
3. قوشۇمچە ماددىلار
   • كاتالىزاتورلار (مەسىلەن، بور، كرېمنىي) گرافىتلىنىش تېمپېراتۇرىسىنى تۆۋەنلىتىدۇ ۋە ئۈنۈمنى ئاشۇرىدۇ (مەسىلەن، بورنى قوشۇش تەلەپ قىلىنىدىغان تېمپېراتۇرىنى ~500°C تۆۋەنلىتىدۇ).

گرافىتلانغان ۋە گرافىتلانمىغان ماتېرىياللارنى سېلىشتۇرۇش

ئەمەلىي قوللىنىش ئەھۋاللىرى

1. گرافىت ئېلېكترودلىرى
   • نېفىت كوكىسى ياكى كۆمۈر قەترانى گرافىتلاشتۇرۇلۇپ، يۇقىرى ئۆتكۈزۈشچانلىققا ئىگە، يۇقىرى كۈچلۈك ئېلېكتر ئوقى پولات ياساش ئېلېكترودلىرى ئىشلەپچىقىرىلىدۇ، بۇ ئېلېكتر ئوقى پولات ياساش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، 3000 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا ۋە كۈچلۈك توكقا چىداملىق.
2. لىتىي-ئىئون باتارېيە ئانودلىرى
   • تەبىئىي ياكى سۈنئىي گرافىت (گرافىتلاشتۇرۇلغان) ئانود ماتېرىيالى سۈپىتىدە خىزمەت قىلىدۇ، ئۇنىڭ قاتلاملىق قۇرۇلمىسىدىن پايدىلىنىپ، لىتىي ئىئوننىڭ تېز ئارىلىشىشى/دېئىنتېركالاتسىيەلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇ ئارقىلىق زەرەتلەش/رازارلىتىش ئۈنۈمىنى ئاشۇرىدۇ.
3. پولات ئىشلەش كاربيۇراتورى
   • گرافىتلانغان نېفىت كوكىسى، ئۆزىنىڭ تۆشۈكلۈك قۇرۇلمىسى ۋە يۇقىرى كاربون تەركىبىگە ئىگە بولۇپ، ئېرىتىلگەن تۆمۈردىكى كاربون مىقدارىنى تېز سۈرئەتتە ئاشۇرۇپ، كۈكىرت ئارىلاشمىسىنىڭ كىرىشىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ.