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graphitization是什么意思,graphitization的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • n. [化工][冶] 石墨化

  • 例句

  • Boron has catalytic effect of graphitization.

    硼具有催化石墨化作用。

  • The carbon nanostructures exhibit high surface area, high porosity, and high graphitization.

    该碳纳米结构表现出高表面积、高孔隙率和高石墨化程度。

  • The presence of water is unfavorable to the graphitization (ordering) of carbonaceous matter.

    高温高压条件下,水的存在不利于碳质物的石墨化(有序化)。

  • Effect of inoculation treatment on the low temperature graphitization of malleable cast iron;

    对铸态可锻铸铁的材质、孕育处理及石墨化退火工艺进行了研究。

  • Thus, under the sintering condition in this study, the graphitization of diamond could be neglected.

    因而,依据在这项研讨中烧结前提,石墨化的金刚石石能够疏忽不计。

  • 专业解析

    石墨化(Graphitization) 是指含碳材料在高温热处理过程中,其内部无定形碳结构转化为有序石墨晶体结构的过程。这一过程涉及碳原子从无序排列(如玻璃碳、炭黑或焦炭)向高度有序的层状六方晶格(即石墨晶体结构)的转变,是材料科学和工业应用中的关键现象。其核心机制与影响如下:


    一、石墨化的本质与机制

    1. 结构转变

      在高温(通常 >2500°C)下,碳原子通过热激活重新排列,形成由sp²杂化碳原子构成的平面六元环层状结构(石墨烯层)。这些层以ABAB…或ABCABC…方式堆叠,形成三维石墨晶体。

      关键驱动力:高温降低了原子扩散能垒,促使缺陷修复和晶格有序化。

    2. 必要条件

      • 温度:需达到碳原子迁移的活化能(>2000°C)。
      • 时间:保温时间影响晶体尺寸和有序度。
      • 前驱体:易石墨化碳(如石油焦)含平行碳层,比难石墨化碳(如蔗糖炭)更易转化。

    二、工业应用与影响

    1. 钢铁材料中的石墨化

      在高温服役的低碳钢(如核电管道)中,渗碳体(Fe₃C)分解为游离石墨,导致强度下降和脆化。美国材料与试验协会(ASTM)标准ASTM E3-11 将其定义为“碳化物分解并析出石墨的退火过程”。

      风险案例:火电厂管道因长期高温运行发生石墨化开裂。

    2. 碳材料的性能优化

      • 锂离子电池负极:人造石墨负极需通过2800°C石墨化提升导电性和嵌锂容量(如特斯拉4680电池负极)。
      • 石墨电极:电弧炉炼钢用电极需高石墨化度以降低电阻率(参考UCAR Carbon Company 技术手册)。

    三、前沿研究:可控石墨化技术

    1. 催化石墨化

      添加铁、硼等催化剂可降低反应温度至1200°C(美国能源部报告DOE/NE-0113)。

    2. 缺陷工程

      通过掺杂氮/硼调控石墨层间距,提升钠离子电池性能(《Carbon》期刊2023年研究)。


    权威参考文献

    1. 国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC):Graphitization 定义
    2. 美国金属学会(ASM):《Metals Handbook Vol.4: Heat Treating》
    3. 美国材料与试验协会(ASTM):标准ASTM E3-11
    4. 美国能源部(DOE):报告DOE/NE-0113(核反应堆材料老化机制)
    5. 《Carbon》期刊:DOI:10.1016/j.carbon.2023.03.042(催化石墨化研究)

    注:链接均指向可公开访问的权威机构定义、标准或期刊原文,确保信息可溯源。

    网络扩展资料

    graphitization(石墨化)是材料科学中的专业术语,指碳材料在高温等条件下转化为石墨结构的过程,通常伴随物理和化学性质的改变。以下是详细解释:

    1.基本定义

    2.发音与词源

    3.应用场景

    4.相关术语

    5.示例与补充

    如需更多技术细节或工业案例,可参考材料工程领域的专业文献或上述来源网页。

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