Вуглецеві матеріали

Содержание

Слайд 2

Деякі властивості зв’язку С–С Вплив оточення на довжину зв’язку С–С

Деякі властивості зв’язку С–С

Вплив оточення на довжину зв’язку С–С

Слайд 3

Найважливіші алотропічні модифікації вуглецю та структура деяких їхніх похідних sp

Найважливіші алотропічні модифікації вуглецю та структура деяких їхніх похідних

sp

Слайд 4

Формування наноматеріалів (НМ) Нано – наявність структур, що мають розмір 1-100

Формування наноматеріалів (НМ)
Нано – наявність структур, що мають розмір 1-100 нм.

Такі угрупування існують практично завжди в будь-якому матеріалі. Якщо ці наноструктури визначають властивості матеріалу, то його відносять до наноматеріалів.
Слайд 5

Два підходи в одержанні НМ: “зверху” та “знизу”. Принцип “зверху” до

Два підходи в одержанні НМ: “зверху” та “знизу”.
Принцип “зверху” до “низу”

передбачає обробку макрообʹєктів – диспергування шляхом механічного, термічного, електричного впливу (фізичні методи). Щоб запобігти реконденсації вводять стабілізатори (ПАВ).

Принцип “знизу” до “верху” грунтується на конденсаційних методах – вирощування наночастинок з окремих атомів та їх впорядкування в наноструктури (хімічні методи: золь-гель метод, самоорганізація, самозборка і т.д.)
З точки зору чистоти НМ другий підхід є кращим. З точки зору простоти методик перший підхід кращий.
Оскільки при формуванні НМ суттєво збільшується кількість поверхневих атомів, то всі методи їх одержання потребують значних затрат енергії, наноматеріали, які одержують, знаходяться в нерівноважному метаста-більному стані.

Формування наноматеріалів (НМ)

Слайд 6

Формування ВМ ВМ можливо одержати з будь-якої вуглецьвмісної сировини, незважаючи на

Формування ВМ
ВМ можливо одержати з будь-якої вуглецьвмісної сировини, незважаючи на її

агрегатний стан. Однак властивості одержаного матеріалу будуть істотно відрізнятися не тільки від типу та агрегатного стану сировини, а і суттєво залежатимуть від умов синтезу.
Слайд 7

Формування ВМ

Формування ВМ

Слайд 8

Формування ВМ

Формування ВМ

Слайд 9

Енергія деяких звʹязків

Енергія деяких звʹязків

Слайд 10

Механізм карбонізації газоподібної сировини Морфологія частинок сажі

Механізм карбонізації газоподібної сировини

Морфологія частинок сажі

Слайд 11

Механізм карбонізації рідкої (рухливої) вуглецевої сировини Час, температура карбонізації

Механізм карбонізації рідкої (рухливої) вуглецевої сировини

Час, температура карбонізації

Слайд 12

Можливі детальні механізми карбонізації вуглецевої сировини

Можливі детальні механізми карбонізації вуглецевої сировини

Слайд 13

BSU=basic structural unit. Перехід від окремих структурних одиниць через спотворені структури

BSU=basic structural unit.
Перехід від окремих структурних одиниць через спотворені структури

до графітоподібної структури

Карбонізація твердою та рідкої (не рухливої) вуглецевої сировини

а б
ВМ, що може бути графітизований (а) та той що не може бути графітизований (б)

Слайд 14

Висновок: структура ВМ визначається двома основними факторами. Першим фактором є структура

Висновок: структура ВМ визначається двома основними факторами. Першим фактором є структура

вихідної вуглецевої сировини. Від її властивостей істотно залежить наскільки впорядкованим буде одержаний ВМ. Другим фактором є умови, що створюються при одержанні ВМ. Важливим є максимальна температура, швидкість її зміни та час витримки сировини, а також тиск, наявність сторонніх домішок, окисників в газовій фазі тощо.

Залежність середнього розміру пачки шарів графіту від температури карбонізації коксу

Слайд 15

ДЕЯКІ ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВУГЛЕЦЕВИХ МАТЕРІАЛІВ

ДЕЯКІ ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВУГЛЕЦЕВИХ МАТЕРІАЛІВ