Неліктен графит - бұл өте электр өткізгіш 

Графит электродтарындағы ғылыми принциптер мен өндірістік маңыздылық

Графит, көміртектің кристалды аллотропы металл емес болғандықтан, оның электр өткізгіштігі үшін әйгілі. Бұл ерекше қасиет оның бірегей атомдық құрылымынан, дестілсіз электронды мінез-құлықтан және анизотропты кристалды құрылымнан туындайды. Бұл мүмкіндіктер графитті өнеркәсіптік қосымшаларда, әсіресе электр доғалы пештері (EAF) металлургия және металлургиялық тазарту үшін қолданылатын графит электродтарында жасайды.

Атом құрылымы: алтыбұрышты қабық қабығы

Графит екі өлшемді алтыбұрышты торда орналасқан көміртек атомдарынан тұрады, бұл A-B ұшаққа шексіз созылады. Әр көміртек атомы үш күшті σ (сигма) коваленттік облигацияларын құрайды, нәтижесінде облигация ұзындығы шамамен 1,42 å. Бұл қабаттар gull van der waals күштерімен, интерлейзері 3,35 å.

Әр көміртек атомында төрт валенттілік электрондары бар: үшеуі Overss-ке қатысады, ал төртіншісі ұшаққа орбитальды перпендикуляр шығарады. Бұл орбитальдардың бүйір қабаттасуы бүкіл қабатта таратылған кеңейтілген π (Pi) Cloud-ді жасайды.

DELOCALED π-Electron Cloud: Жоғары өткізгіштікке негіз

Π Электрондарды бөлу оларға графин жазықтығында еркін жылжуға, жылжымалы зарядтардың үздіксіз желісін құруға мүмкіндік береді. Сыртқы электр өрісі қолданылған кезде, бұл электрондар минималды шашыраулармен тасымалданады, нәтижесінде жоғары деңгейлі өткізгіштікке және электрлік кедергісінің төмендеуі мүмкін.

Алты қырлы тордың симметриясы мен біркелкілігі одан әрі шашырауды азайтады және белгілі бір металдарда кездесетін электронды ұтқырлықты арттырады.

Электрмен жабдықтаушы: шектеулі, бірақ маңызды

Электрондық ұтқырлық ұшақтарда ең жоғары болса да, графиттік, бірақ әлсіз, бірақ ұшақпен көрнекті өткізгіштігі жоқ. Бұл кванттық туннельдеу және жылу қозуына байланысты, ол іргелес қабаттар арасында ауысуға мүмкіндік береді. Бұл құбылыс графиттің үш өлшемді өткізгіштігіне ықпал етеді, дегенмен, ол анизотропты, бірақ ұшақтың өткізгіштігі бар, бірақ ұшақтың өткізгіштігінен 100 есе көп болатын.

Төмен электрон-фонон муфтасы: жоғары температурада жақсартылған тиімділік

Графит төмен электрон-фонон муфталарын көрсетеді, яғни еркін электрондар мен торлы дірілдер арасындағы өзара әрекеттесулер минималды болып табылады. Бұл тасымалдаушының қысқаруына әкеледі және тіпті жоғары температурада да электрлік өнімділікті сақтайды. Ультра-ны балқу нүктесімен (> 3600 ° C) және химиялық тұрақтылықпен, графит жоғары температуралы өткізгіш қосымшалар үшін өте қолайлы.

Графит электродтары: техникалық сипаттамалары және өнеркәсіптік қосымшалар

Графиттің ерекше өткізгіш қасиеттері оны жасайтын графит электродтарын өндіру үшін таңдау материалын жасайды:

1. Алғашқы болатмайтқыш үшін электр доғалы пештері (EAF)

2. Орта металлургия және қайта өңдеу үшін пештер (LF)

3.Ивиум-ион аккумуляторы Indesdue Anodesdue endesdue Сыйымдылығы мен өткізгіштікке

4. Электр қозғалтқыштарындағы және генераторлардағы генераторлар

5.Electrolytic lettsin Алюминий, магний және хлор өндірісі

6. Температуралық пештер, крест және ядролық модераторлар

Негізгі техникалық параметрлер (UHP бағасы)

Қорытынды

Графиттің кезектен тыс өткізгіштігі - оның дәнекерленген графендік қабаттарындағы оның дельоксалданған β-электрондар желісінің нәтижесі. Бұл анизотропты өткізгіштеме, жылу тұрақтылығы және энергияның төмен шығындарымен біріктірілген, металдардан тыс және тіпті металдардан басқа графит береді. Бұл қасиеттер металлургия, энергия сақтау және электрохимиялық салалардағы үстемдікке негізделеді, мұнда графит электродтары тиімділік, беріктік және жұмыс істеуі керек.