Cтраница 2
Для сажи эта стадия проходит при более высоких температурах и при весьма малой длительности ее пребывания в зоне реакции и объединяется с предкристаллизационной стадией. Процесс сопровождается разложением и удалением некоторого количества летучих веществ и превращением части из них ( высокомолекулярных углеводородов) в результате реакций уплотнения в углерод. [16]
![]() |
Зависимость коэффициента Холла от температуры обработки углеродных материалов на основе нефтяного кокса (. и смолы ФФС, карбонизованной под давлением ( 2 и без него ( 3. [17] |
В зависимости от температуры обработки коэффициент Холла изменяется сложным образом: в обожженных углеродных материалах он отрицателен, что свидетельствует о низкой подвижности положительно заряженных носителей - дырок и сильно зависит от вида исследуемого материала. На предкристаллизационной стадии ( 1400 - 2000 С) коэффициент Холла графитирующихся материалов быстро растет, меняет знак с отрицательного на положительный и достигает максимума при 2000 С. Положение максимума, его высота, точки перехода из отрицательной области в положительную и обратно определяются свойствами конкретных материалов. Так, для неграфитирующих-ся материалов ( например, на основе фенолформальдегидной смолы ФФС) коэффициент Холла, так же как и у графитирующихся, растет с температурой обработки, однако максимум при этом отсутствует. Знак коэффициента остается положительным вплоть до 2900 С. [18]
Следует отметить, что в интервале температур обработки 1500 - 1900 С как для гомогенно графитирующегося, так и неграфи-тирующегося углерода наблюдается резкое возрастание теплоты сгорания с максимумом вблизи 1700 С. Этот температурный интервал отвечает предкристаллизационной стадии гомогенно графитирующегося углерода. С увеличением времени термической обработки образцов в этом интервале температур возрастает в еще большей мере теплота сгорания. С) теплота сгорания гомогенно графитирующегося углерода при термической обработке уменьшается, приближаясь к величине природного графита. [19]
![]() |
Энергетическая диаграмма углеродистого вещества в процессе его графитацни. [20] |
Энергетические уровни - точки А, Б, В - характеризуют то наименьшее количество энергии, которым должны обладать кристаллиты исходных и промежуточных продуктов ( турбостратная структура), чтобы при столкновении друг с другом они прореагировали. Разности между уровнями А и К ( Е), Б и О ( Ei) и В и Т ( Е2) характеризуют кажущуюся энергию активации процессов прокаливания углерода, необходимую для перехода на предкристаллизационную стадию и требующую дополнительного, подвода к системе энергии ( А), и графи - тации, сопровождающейся выделением энергии ( ДЯг) - Наибольшей энергии активации ( Е2) требует стадия превращения промежуточных форм углерода в графит. [21]
В предкристаллизационной стадии дальнейшие химические преобразования, связанные с деструкцией боковых радикалов, протекают при наличии жесткого полимерного каркаса, образованного пространственной структурой относительно термостойких цепей углерода полииновой природы. Развивающийся с повышением температуры процесс деструкции боковых радикалов приводит к образованию закрытой микропористости при неизмененном объеме. В предкристаллизационной стадии происходит формирование поликристаллического графита. Образуется графитоподобная структура с трехмерным порядком; происходит перемещение плоскостей, их упорядочение друг относительно друга, при этом выделяется энергия, которая затрачивается на разрыв связей С-С между кристаллитами. [22]