Ինչպիսի՞ն է գրաֆիտացված նավթային կոքսի միկրոկառուցվածքը (բյուրեղային կառուցվածքը):

I. Բյուրեղային կառուցվածքի բնութագրերը

Շերտավոր կառուցվածք. Գրաֆիտացված նավթային կոքսի բյուրեղային կառուցվածքը բաղկացած է վեցանկյուն ածխածնի ատոմների հարթ ցանցերից: Այս հարթ ցանցերը շերտ առ շերտ դարսված են՝ կազմելով տիպիկ շերտավոր կառուցվածք: Շերտերը միացված են համեմատաբար թույլ վան դեր Վալսի ուժերով, որոնք գրաֆիտին օժտում են քսայուղունակությամբ և անիզոտրոպությամբ:
Ցանցային հաստատուններ. Գրաֆիտացման մշակումից հետո նավթային կոքսի ցանցային հաստատունները (a₀ և c₀) մոտենում են բնական գրաֆիտի հաստատուններին, ինչը վկայում է դրանց բյուրեղային կառուցվածքների բարձր նմանության մասին: Այս կառուցվածքային առանձնահատկությունը թույլ է տալիս գրաֆիտացված նավթային կոքսին ցուցաբերել գերազանց էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն:
Միկրոբյուրեղային պարամետրեր. Ռենտգենյան դիֆրակցիայի միջոցով կարելի է հաշվարկել գրաֆիտացված նավթային կոքսի միկրոբյուրեղների շերտերի միջև ընկած հեռավորությունը (d₀₀₂), շերտերի միջին տրամագիծը (Lₐ) և դարսման բարձրությունը (Lc): Այս պարամետրերը արտացոլում են միկրոբյուրեղների չափը և դասավորությունը և ծառայում են որպես գրաֆիտացման աստիճանը գնահատելու կարևոր ցուցանիշներ:

II. Գրաֆիտացման գործընթացի հետևանքները

Անցում ամորֆ վիճակից բյուրեղային վիճակի. Գրաֆիտացումից առաջ նավթային կոքսի ածխածնային կառուցվածքը ամորֆ է, որը բնութագրվում է «երկարատև անկարգ, կարճատև կարգավորված» նյութական կառուցվածքով: Գրաֆիտացման մշակման միջոցով (որը սովորաբար իրականացվում է 2500°C-ից մինչև 3000°C բարձր ջերմաստիճաններում), ամորֆ ածխածինը աստիճանաբար վերածվում է կարգավորված եռաչափ գրաֆիտային բյուրեղային կառուցվածքի:
Միկրոբյուրեղային չափի մեծացում. Գրաֆիտացման ընթացքում ածխածնային ցանցի փաթիլների միջին հաստությունը (Lc) և լայնությունը (Lₐ) մեծանում են, մինչդեռ շերտերի միջև հեռավորությունը (d) փոքրանում է: Սա հանգեցնում է միկրոբյուրեղային չափի մեծացման և ավելի կատարյալ բյուրեղային կառուցվածքի:
Դիմադրության նվազում. Գրաֆիտացման աստիճանի աճին զուգընթաց, գրաֆիտացված նավթային կոքսի դիմադրությունը զգալիորեն նվազում է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ գրաֆիտացման ընթացքում ածխածնի ատոմների դասավորությունը դառնում է ավելի կարգավորված, ինչը թույլ է տալիս էլեկտրոններին ավելի ազատորեն շարժվել շերտերի հարթություններում, այդպիսով բարելավելով էլեկտրահաղորդականությունը։

III. Միկրոկառույցի և հատկությունների միջև կապը

Էլեկտրահաղորդականություն. Գրաֆիտացված նավթային կոքսի շերտավոր բյուրեղային կառուցվածքը թույլ է տալիս էլեկտրոններին ազատորեն շարժվել շերտային հարթություններում, ինչը հանգեցնում է գերազանց էլեկտրահաղորդականության: Այս հատկությունը գրաֆիտացված նավթային կոքսը լայնորեն կիրառելի է դարձնում էլեկտրոդային նյութերի և հաղորդիչ հավելումների նման ոլորտներում:
Ջերմահաղորդականություն. Շերտերը միացնող վան դեր Վալսի ուժերի շնորհիվ ջերմությունը կարող է արագ փոխանցվել շերտերի հարթություններում: Հետևաբար, գրաֆիտացված նավթային կոքսը նաև ցուցաբերում է լավ ջերմահաղորդականություն, ինչը այն հարմար է դարձնում ջերմափոխանակիչ նյութերի արտադրության և այլ կիրառությունների համար:
Մեխանիկական հատկություններ. Գրաֆիտացված նավթային կոքսի բյուրեղային կառուցվածքը նրան տալիս է որոշակի մեխանիկական ամրություն: Այնուամենայնիվ, մետաղական նյութերի համեմատ, դրա շերտավոր կառուցվածքը հանգեցնում է շերտերի միջև ավելի թույլ կապի, ինչը հանգեցնում է համեմատաբար ցածր ծռման և սեղմման ամրության: Այս աշխատանքային բնութագիրը գրաֆիտացված նավթային կոքսին տալիս է կիրառման առավելություն այն դեպքերում, երբ այն պետք է դիմակայի որոշակի ճնշումների, բայց չի պահանջում բարձր ամրություն: