Chithandizo cha graphitization nthawi zambiri chimafuna kutentha kwakukulu kuyambira 2300 mpaka 3000℃, ndipo mfundo yake yayikulu ndikusintha maatomu a kaboni kuchokera ku dongosolo losokonezeka kupita ku kapangidwe ka kristalo ka graphite kudzera mu chithandizo cha kutentha kwambiri. Pansipa pali kusanthula kwatsatanetsatane:
I. Kuchuluka kwa Kutentha kwa Chithandizo Chachizolowezi cha Graphitization
A. Zofunikira Zoyambira pa Kutentha
Kujambula zithunzi mwachizolowezi kumafuna kukweza kutentha kufika pa 2300 mpaka 3000℃, pomwe:
- 2500℃ ndi chizindikiro cha kusintha kwakukulu, pomwe mtunda wa maatomu a kaboni umachepa kwambiri, ndipo kuchuluka kwa graphitization kumawonjezeka mwachangu;
- Kupitirira 3000℃, kusintha kumakhala pang'onopang'ono, ndipo kristalo ya graphite imayandikira ungwiro, ngakhale kutentha kwina kumawonjezera zokolola zomwe zimachepetsa kusintha pang'ono kwa magwiridwe antchito.
B. Zotsatira za Kusiyana kwa Zinthu pa Kutentha
- Ma carbon osavuta kuyika graphitize (monga petroleum coke): Lowani mu graphitize siteji pa 1700℃, ndi kuwonjezeka kwakukulu kwa digiri ya graphitize 2500℃;
- Ma carbon ovuta kuwapanga kukhala graphiti (monga anthracite): Amafuna kutentha kwambiri (pafupifupi 3000℃) kuti akwaniritse kusintha kofanana.
II. Njira Yomwe Kutentha Kwambiri Kumathandizira Kukonza Atomu ya Kaboni
A. Gawo 1 (1000–1800℃): Kutulutsa mpweya kosasinthasintha ndi Kukonza kwa Magawo Awiri
- Maunyolo a Aliphatic, CH, ndi C=O bonds zimasweka, kutulutsa haidrojeni, mpweya, nayitrogeni, sulfure, ndi zinthu zina mu mawonekedwe a monomers kapena mamolekyu osavuta (monga, CH₄, CO₂);
- Magawo a atomu a kaboni amakula mkati mwa ndege ya magawo awiri, ndipo kutalika kwa microcrystalline kumawonjezeka kuchokera pa 1 nm mpaka 10 nm, pomwe kuyika kwa interlayer sikunasinthe kwenikweni;
- Machitidwe onse a endothermic (chemical reactions) ndi exothermic (machitidwe a thupi, monga kutulutsidwa kwa mphamvu ya interfacial kuchokera ku microcrystalline boundary disappear) zimachitika nthawi imodzi.
B. Gawo 2 (1800–2400℃): Kukonza ndi Kukonza Malire a Tirigu mu Miyeso Itatu
- Kuwonjezeka kwa kutentha kwa maatomu a kaboni kumawapangitsa kuti asinthe kukhala magawo atatu, motsogozedwa ndi mfundo ya mphamvu zochepa zaulere;
- Kusokonekera kwa ma crystal ndi malire a tirigu pa ma crystal planes kumachepa pang'onopang'ono, zomwe zikuwonetsedwa ndi kutuluka kwa mizere yakuthwa (hko) ndi (001) mu X-ray diffraction spectra, kutsimikizira kupangidwa kwa makonzedwe okonzedwa a magawo atatu;
- Zonyansa zina zimapanga ma carbide (monga silicon carbide), omwe amawola kukhala nthunzi zachitsulo ndi graphite kutentha kwambiri.
C. Gawo 3 (Kupitirira 2400℃): Kukula kwa Tirigu ndi Kubwezeretsanso kwa Tirigu
- Miyeso ya tirigu imawonjezeka motsatira a-axis kufika pa avareji ya 10–150 nm ndipo motsatira c-axis kufika pa pafupifupi zigawo 60 (pafupifupi 20 nm);
- Maatomu a kaboni amasinthidwa ndi lattice kudzera mu kusamuka kwa mkati kapena pakati pa mamolekyulu, pomwe kuchuluka kwa mpweya wa kaboni kumawonjezeka kwambiri ndi kutentha;
- Kusinthana kwa zinthu zogwira ntchito kumachitika pakati pa magawo olimba ndi mpweya, zomwe zimapangitsa kuti pakhale kapangidwe ka kristalo wa graphite wokonzedwa bwino.
III. Kukonza Kutentha Kudzera mu Njira Zapadera
A. Kukonza Zithunzi Zothandizira
Kuwonjezera zinthu zoyambitsa kutentha monga chitsulo kapena ferrosilicon kungachepetse kwambiri kutentha kwa graphitization kufika pa 1500–2200℃. Mwachitsanzo:
- Chothandizira cha Ferrosilicon (25% ya silicon) chingachepetse kutentha kuchokera pa 2500–3000℃ mpaka 1500℃;
- Chothandizira cha BN chingachepetse kutentha kufika pansi pa 2200℃ pamene chikuwonjezera momwe ulusi wa kaboni umayendera.
B. Kujambula Zithunzi Zotentha Kwambiri
Pogwiritsidwa ntchito pa ntchito zoyera kwambiri monga graphite ya nyukiliya ndi graphite ya aerospace, njirayi imagwiritsa ntchito kutentha kwapakati kapena kutentha kwa plasma arc (monga kutentha kwa argon plasma core kufika pa 15,000℃) kuti kutentha kwa pamwamba kupitirire 3200℃ pazinthuzo;
- Mlingo wa graphitization umaposa 0.99, ndipo pali zinthu zochepa kwambiri zodetsedwa (zochuluka za phulusa < 0.01%).
IV. Zotsatira za Kutentha pa Zotsatira za Graphitization
A. Kukana ndi Kutulutsa Matenthedwe
Pakuwonjezeka kulikonse kwa 0.1 kwa digiri ya graphitization, resistivity imachepa ndi 30%, ndipo kutentha kumawonjezeka ndi 25%. Mwachitsanzo, pambuyo pa chithandizo pa 3000℃, resistivity ya graphite imatha kutsika kufika pa 1/4–1/5 ya mtengo wake woyamba.
B. Katundu wa Makina
Kutentha kwambiri kumachepetsa mtunda wa pakati pa graphite kufika pamlingo woyenera kwambiri (0.3354 nm), zomwe zimapangitsa kuti kutentha kusamayende bwino komanso kuti mankhwala azigwira ntchito bwino (ndi kuchepetsa kwa coefficient ya kukula kwa mzere wa 50%–80%), komanso kumapereka mphamvu yofewa komanso kukana kukalamba.
C. Kukweza Chiyero
Pa kutentha kwa 3000℃, zomangira za mankhwala mu 99.9% ya mankhwala achilengedwe zimasweka, zomwe zimapangitsa kuti zinthu zodetsedwa zituluke mu mawonekedwe a mpweya zomwe zimapangitsa kuti zinthuzo zikhale zoyera ndi 99.9% kapena kupitirira apo.
Nthawi yotumizira: Sep-11-2025