De ghnáth bíonn teochtaí arda idir 2300 agus 3000 ℃ ag teastáil le haghaidh cóireála graifítithe, agus is é a phríomhphrionsabal ná claochlú adaimh charbóin ó shocrú neamhordaithe go struchtúr criostail graifíte ordaithe trí chóireáil teasa ardteochta. Seo a leanas anailís mhionsonraithe:
I. Raon Teochta le haghaidh Cóireála Grafaitíochta Traidisiúnta
A. Riachtanais Bhunúsacha Teochta
Éilíonn graifítiú traidisiúnta an teocht a ardú go dtí an raon 2300 go 3000 ℃, áit a:
- Is pointe casaidh ríthábhachtach é 2500 ℃, ag a laghdaíonn spásáil idirchiseal na n-adamh carbóin go suntasach, agus ag a méadaíonn an méid graifítithe go tapa;
- Thar 3000℃, bíonn na hathruithe níos de réir a chéile, agus druidim an criostal graifíte i dtreo foirfeachta, cé go mbíonn feabhsuithe imeallacha laghdaitheacha ar fheidhmíocht mar thoradh ar mhéaduithe breise teochta.
B. Tionchar Difríochtaí Ábhartha ar Theocht
- Carbón atá éasca le graifítiú (m.sh., cóc peitriliam): Téigh isteach sa chéim graifítithe ag 1700 ℃, le méadú suntasach ar an méid graifítithe ag 2500 ℃;
- Carbóin atá deacair a ghraifítiú (m.sh., antraicít): Éilíonn siad teochtaí níos airde (ag druidim le 3000 ℃) chun claochlú comhchosúil a bhaint amach.
II. Meicníocht trína gcuireann Ardteochtaí Ordú Adamh Carbóin chun cinn
A. Céim 1 (1000–1800℃): Astaíocht So-ghalaithe agus Ordú Dhéthoiseach
- Briseann slabhraí ailfatacha, naisc CH, agus C=O síos, ag scaoileadh hidrigin, ocsaigin, nítrigin, sulfair, agus eilimintí eile i bhfoirm monaiméirí nó móilíní simplí (m.sh., CH₄, CO₂);
- Leathnaíonn sraitheanna adaimh carbóin laistigh den phlána dháthoiseach, agus airde micreachriostalach ag méadú ó 1 nm go 10 nm, agus fanann cruachadh idirchiseal gan athrú den chuid is mó;
- Tarlaíonn próisis einteirmeacha (imoibrithe ceimiceacha) agus eisteirmeacha (próisis fhisiceacha, amhail scaoileadh fuinnimh chomhéadain ó imeacht teorann micreachriostalach) ag an am céanna.
B. Céim 2 (1800–2400℃): Ordú Tríthoiseach agus Deisiú Teorann Gráin
- Mar gheall ar mhinicíochtaí méadaithe creatha teirmeacha adaimh charbóin, éiríonn leo aistriú go socruithe tríthoiseacha, atá rialaithe ag prionsabal an fhuinnimh shaoir íosta;
- Imíonn díláithrithe agus teorainneacha gráin ar eitleáin chriostail de réir a chéile, rud is léir ó theacht chun cinn línte géara (hko) agus (001) i speictrim difreactaithe X-ghathaithe, rud a dheimhníonn foirmiú socruithe ordaithe tríthoiseacha;
- Cruthaíonn roinnt eisíontais cairbídí (m.sh., cairbíd sileacain), a dhíscaoileann ina gaile miotail agus graifít ag teochtaí níos airde.
C. Céim 3 (Os cionn 2400℃): Fás Gráin agus Athchriostalú
- Méadaíonn toisí na ngrán feadh an ais-a go meán de 10–150 nm agus feadh an ais-c go dtí thart ar 60 sraith (thart ar 20 nm);
- Déantar scagadh laitíse ar adaimh charbóin trí imirce inmheánach nó idirmhóilíneach, agus méadaíonn ráta galúcháin substaintí carbóin go heaspónantúil de réir mar a théann an teocht i bhfeidhm;
- Tarlaíonn malartú ábhar gníomhach idir na céimeanna soladacha agus gáis, rud a fhágann go bhfoirmítear struchtúr criostail graifíte an-ordúil.
III. Uasmhéadú Teochta trí Phróisis Speisialta
A. Grafaitiú Catalaíoch
Is féidir le cur leis catalaíoch amhail iarann nó feirisileacan teochtaí graifítithe a laghdú go suntasach go dtí an raon 1500–2200 ℃. Mar shampla:
- Is féidir le catalaíoch ferrosilicon (ábhar sileacain 25%) an teocht a ísliú ó 2500–3000 ℃ go 1500 ℃;
- Is féidir le catalaíoch BN an teocht a laghdú go dtí faoi bhun 2200 ℃ agus treoshuíomh snáithíní carbóin a fheabhsú ag an am céanna.
B. Grafaitiú Teochta Thar a Bheith Ard
Úsáidtear an próiseas seo le haghaidh feidhmeanna ard-íonachta amhail graifít de ghrád núicléach agus de ghrád aeraspáis, agus úsáideann sé téamh ionduchtaithe meánmhinicíochta nó téamh stua plasma (m.sh., teochtaí croí plasma argóin ag sroicheadh 15,000 ℃) chun teochtaí dromchla os cionn 3200 ℃ a bhaint amach ar na táirgí;
- Tá an céim graifítithe níos mó ná 0.99, agus tá cion eisíontas thar a bheith íseal (ábhar luaithreach <0.01%).
IV. Tionchar na Teochta ar Éifeachtaí Graifítithe
A. Friotaíocht agus Seoltacht Theirmeach
Le gach méadú 0.1 ar chéim an ghraifítithe, laghdaíonn an fhriotaíocht faoi 30%, agus méadaíonn an seoltacht theirmeach faoi 25%. Mar shampla, tar éis cóireála ag 3000 ℃, is féidir le friotaíocht na graifíte titim go 1/4–1/5 dá luach tosaigh.
B. Airíonna Meicniúla
Laghdaíonn teochtaí arda an spásáil idirchiseal graifíte go luachanna beagnach idéalach (0.3354 nm), rud a fheabhsaíonn friotaíocht turraing theirmeach agus cobhsaíocht cheimiceach go suntasach (le laghdú comhéifeacht leathnú líneach de 50% –80%), agus tugann sé bealadh agus friotaíocht caitheamh freisin.
C. Feabhsú Íonachta
Ag 3000℃, bristear síos naisc cheimiceacha i 99.9% de chomhdhúile nádúrtha, rud a ligeann do neamhíonachtaí a scaoileadh i bhfoirm ghásach agus a eascraíonn i íonacht táirge de 99.9% nó níos airde.
Am an phoist: 11 Meán Fómhair 2025