Температура - плавление - графит
Cтраница 1
 |
Схематическое изображение диаграммы состояния углерода. [1] |
Температура плавления графита, по данным Бассе [34], равна приблизительно 4000 К при давлении 105 бар. Она повышается с увеличением давления. [2]
При увеличении давления температура плавления графита возрастает и при - 6 ГПа достигает 4620 100 К; при 4 8 ГПа теплота плавления графита Д / / пл 8710 кДж / кг. Начальный наклон dT / dP кривой плавления составляет 250 К / ГПа. Тройная точка графит-алмаз-жидкость располагается при 3700 С и давлении 11 ГПа. Согласно диаграмме при температурах 1027 - 1227 С и давлении 5 - 6 ГПа возможен переход графита в алмаз, однако указанного прямого перехода практически не наблюдается. В промышленности осуществляется только каталитический синтез алмазов. Существование металлического алмаза при давлениях около 50 ГПа и температурах около 2227 С пока остается проблематичным. [3]
Имеющиеся в литературе данные по температуре плавления графита противоречивы. Бассе [674] нашел, что тройная точка графита лежит приблизительно при 4000 К и давлении 100 апгм. [4]
Таким образом, перечисленные выше данные 4 не вполне достоверны и не позволяют провести выбор надежного значения температуры плавления графита. Рекомендованное в справочнике Быховского и Россини [813] значение 3873 К безусловно слишком низкое. В настоящем Справочнике для расчета термодинамических функций графита при высоких температурах температура плавления графита принята в соответствии с рекомендациями [267, 915] равной 5000 К 6 - Погрешность этой величины составляет несколько сот градусов. Значение 5000 К для тройной точки графита было использовано Юди и Боулджером [4031] при построении диаграммы состояния графита ( см. [ 479а ], стр. [5]
Углеродные слои в графите могут скользить относительно друг друга, так как связь между ними невелика; плавление требует большой перестройки сильных связей в слоях углеродных атомов, поэтому температура плавления графита - столь же высока, как и у алмаза. [6]
Материалом, который во многих случаях конкурирует с тугоплавкими металлами для изготовления нагревательных элементов вакуумных высокотемпературных электропечей и зачастую даже превосходит их, является графит. Температура плавления графита 3600 С, однако его интенсивное испарение начинается с более низких температур. [7]
Четкие опыты по плавлению графита выполнить трудно из-за очень высокой температуры плавления и узкого температурного интервала существования жидкой фазы при обычных давлениях. Согласно ранним сообщениям [19, 419, 901, 902], температура плавления графита 3800 К близка к точке кипения, которая по данным более поздней работы Глоклера [341] равна примерно 4200 К. Имеются данные [52], что тройная точка отвечает давлению 105 кг / см2 и температуре 4000 К. Это устанавливает нижний предел давления, необходимого для предотвращения непосредственного испарения углерода, минуя плавление. [8]
 |
Фазовая диаграмма углерода по Банди. [9] |
Об этой последней модификации судят на основании косвенных данных и само ее существование гипотетично. На диаграмме обозначены следующие кривые: а - зависимость равновесного давления в системе графит алмаз от температуры; б - температура плавления графита - в зависимости от давления иг - температура плавления алмаза в зависимости от давления. [10]
 |
Фазовая диаграмма углерода по Бачди. [11] |
Об этой последней модификации судят на основании косвенных данных и само ее существование гипотетично. На диаграмме обозначены следующие кривые: а - зависимость равновесного давления в системе графит чь алмаз от температуры; б - температура плавления графита в зависимости от давления иг - температура плавления алмаза в зависимости от давления. Кривые b и д представляют экстраполяцию кривых плавления в неустойчивые для жидкости области. В соответствии с этим, например, область алмаза делится кривой b на две части; часть III - область алмаза и метастабильного графита и часть IV, расположенную выше гипотетической кривой плавления графита, - область собственно алмаза. Соответственно часть диаграммы, обозначенная цифрой I, является областью графита и метастабильного алмаза. [12]
 |
Фазовая диаграмма углерода по Банди. [13] |
Об этой последней модификации судят на основании косвенных данных и само ее существование гипотетично. На диаграмме обозначены следующие кривые: а - зависимость равновесного давления в системе графит р алмаз от температуры; б - температура плавления графита в зависимости от давления иг - температура плавления алмаза в зависимости от давления. Кривые Ь и д представляют экст-раполяцию кривых плавления в неустойчивые для жидкости области. В соответствии с этим, например, область алмаза делится кривой Ь на две части; часть III - область алмаза и метастабильного графита и часть IV, расположенную выше гипотетической кривой плавления графита, - область собственно алмаза. Соответственно часть диаграммы, обозначенная цифрой I, является областью графита и метастабильного алмаза. [14]
Таким образом, перечисленные выше данные 4 не вполне достоверны и не позволяют провести выбор надежного значения температуры плавления графита. Рекомендованное в справочнике Быховского и Россини [813] значение 3873 К безусловно слишком низкое. В настоящем Справочнике для расчета термодинамических функций графита при высоких температурах температура плавления графита принята в соответствии с рекомендациями [267, 915] равной 5000 К 6 - Погрешность этой величины составляет несколько сот градусов. Значение 5000 К для тройной точки графита было использовано Юди и Боулджером [4031] при построении диаграммы состояния графита ( см. [ 479а ], стр. [15]
Страницы: 1 2