Графит – это полиморфная модификация углерода. Так как графит содержит 100% углерода, а цементит – 6,67 %, то жидкая фаза и аустенит по составу более близки к цементиту, чем к графиту. Следовательно, образование цементита из жидкой фазы и аустенита должно протекать легче, чем графита. С другой стороны, при нагреве цементит разлагается на железо и углерод. Следовательно, графит является более стабильной фазой, чем цементит.
Структура графита состоит из непрерывного ряда слоев параллельных оснований плоскости гексагонально связанных атомов углерода. Структура графита является типичным примером слоистой решетки. Каждая сетка (слой) толщиной в один атом представляет собой одну молекулу, простирающуюся через весь кристалл.
Две структуры характерны для графита: гексагональная и ромбоэдрическая. В обеих структурах основным элементом является плоская сетка. Располагая эти плоские сетки в той или иной закономерности, можно создать ту или иную структуру графита. Расстояние между слоями как в одной, так и в другой идеализированной структуре одинаково. Следовательно, обе структурные разновидности графита будут отличаться друг от друга только закономерностью последовательного расположения плоских сеток.
В одной и той же массе могут присутствовать обе структуры графита. Причем наиболее распространенной является гексагональная структура, которая содержится в любом графитовом веществе (более 80 %). При высокой температуре (более 200 0С) ромбоэдрическая модификация превращается в гексагональную, чем и объясняется, что искусственные графиты состоят почти полностью из гексагональной модификации.
Читать дальше
К углеграфитовым материалам обычно относятся кокс каменноугольный, кокс нефтяной, различные виды графита, стеклоуглерод, углерод-углеродные материалы, углеродные волокна, технический углерод (сажа).
Углеграфитовые материалы получают из смеси измельченного кокса и каменноугольного пека с последующим прессованием в стержни или блоки, которые прокаливают без доступа воздуха в печах при температуре 1200 С.
Углеграфитовые материалы и изделия из них занимают важное место, поскольку они обладают высокой теплопроводностью, инертностью к действию большей части агрессивных сред, малой чувствительностью к резким изменениям температур, способностью не смачиваться расплавленными металлами и другими свойствами. Кроме того, эти материалы можно легко обрабатывать обычными режущими инструментами, и для создания габаритной поверхности нужного качества затрачивается меньше труда.
Углеграфитовые материалы характеризуются низкой плотностью, высокой химической стойкостью, сохранением прочности до температуры 2500 С, сопротивлением термическим ударам. К недостаткам относятся хрупкость, низкая стойкость в окислительных средах, анизотропия физико-механических свойств, высокая пористость.
Тонкая структура углей и некоторых углеграфитовых материалов, термообработанных при высоких температурах, изучалась в ряде работ с помощью фурье-анализа профилей линий С 5 , метода четвертых моментов С 6 J и по функции р.р.а С 7 3 . Подобные данные для сырых и малопрокаленных коксов отсутствуют. Для нефтяных коксов, которые относятся к турбостратннм структурам, более целесообразно применение метода р.р.а.
Читать дальше
Графит – это полиморфная модификация углерода.
Структура графита состоит из непрерывного ряда слоев параллельных оснований плоскости гексагонально связанных атомов углерода.
Графитизация – это процесс образования графита в железоуглеродистых, никелевых, кобальтовых сплавах и др., в частности – в чугунах и сталях. Графитизация может иметь место в металлических сплавах, в которых углерод содержится в виде нестойких карбидов (химических соединений углерода с металлами).
К углеграфитовым материалам обычно относятся кокс каменноугольный, кокс нефтяной, различные виды графита, стеклоуглерод, углерод-углеродные материалы, углеродные волокна, технический углерод (сажа).
Углеграфитовые материалы нашли широкое применение в черной и цветной металлургии, в ядерной энергетике и ракетной технике, в электротехнике и химическом машиностроении. В настоящее время наблюдается дальнейшее расширение области применения этих уникальных материалов. Получение угольных и графитовых изделий о наперед заданными механическими и физикохимическими свойствами свидетельствует об определенных достижениях в их производстве.
Углеграфитовые материалы применяют в качестве конструкционных, жаростойких (для оснастки и футеровки высокотемпературных электронагреват. печей) и фрикционных (в авиатехнике) материалов, для изготовления нагревателей, абсорберов, углепластиков и др.
Читать дальше
1. Бабенко Э.М. Углеграфитовые материалы и изделия. М.: НИИграфит, 1985.
2. Крутский Ю.Л. Производство углеграфитовых материалов: учебное пособие. Новосибирск: НГТУ, 2012.
3. Кульбовский И.К. Формообразование графита в чугунах. Брянск: Изд-во БГТУ, 2013.
4. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. М.: Аспект-пресс, 1997.
5. Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий. М.: Металлургия, 1972.
6. Чурюмов А.Ю. Металловедение. М.: МИСИС, 2013.
7. Шулепов С.В. Физика углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 1972.
Читать дальше