Кристаллическая структура пирографита и каталитически осажденного углерода

Abstract

Методом рентгеноструктурного анализа исследованы кристаллическая структура и фазовый состав каталитически осажденного (600 и 800 °С) углерода из газовой фазы на металлическом никеле и пирографита, полученного при высокотемпературной обработке (3000…3070°С, 30 мин) углеродного материала ГП «Углекомпозит» (г. Запорожье). Пирографит имеет высокую степень совершенства кристаллической структуры: параметры решетки, близкие к цейлонскому графиту; d₀₀₂, равное (3,361±0,005) Å; степень графитации 1; размеры ОКР: Lс – не менее чем 5000 Å; Lа – (380±50) Å. Зерна пирографита преимущественно ориентированы перпендикулярно плоскости осаждения. Каталитически осажденный углерод состоит из графитовой фазы, аморфного углерода и металлического никеля. Графитовая фаза обладает средней степенью совершенства кристаллической структуры: d₀₀₂=(3,3986±0,0005) Å; степень графитации 0,48; размеры ОКР: Lс=140…180 Å; Lа=100…150 Å. Содержание аморфного углерода составляет до 30…42% от массы углеродных фаз.

Методом рентгеноструктурного аналізу досліджені кристалічна структура та фазовий склад каталітично осадженого (600 і 800 °С) вуглецю з газової фази на металевому нікелі та пірографіту, отриманного при високотемпературній обробці (3000…3070°С, 30 хв) вуглецевого матеріалу ДП «Вуглекомпозит» (м. Запоріжжя). Пірографіт має високий ступінь досконалості кристалічної структури: параметри решітки, близькі до цейлонського графіту; d₀₀₂, що дорівнює (3,361±0,005 )Å; ступінь графітаціїї 1, розміри ОКР: Lс – не менш чим 5000 Å, Lа – (380±50) Å. Зерна пірографіту переважно орієнтовані перпендикулярно площини осадження. Каталітично осаджений вуглець складається з графітової фази, аморфного вуглецю та металевого нікелю. Графітова фаза має середній ступінь досконалості кристалічної структури: d₀₀₂=(3,3986±0,0005) Å, ступінь графітації 0,48; розміри ОКР: Lс=140…180 Å, Lа=100…150 Å. Вміст аморфного вуглецю складає до 30…42 % від маси вуглецевих фаз.

By the method of X-ray structure analysis there were investigated crystal structure and phase content of catalytically deposited on the metal nickel from the gas phase (600°C and 800 °C) carbon and pyrographite produced by high temperature treatment (3000…3070 °C, 30 minutes) of the carbon material of the SP “Uglecomposit”. Pyrographite has high rate of crystal structure perfection, parameters of the area of the coherent scattering that are close to the Ceylon graphite; d₀₀₂ equal to (3,361±0,005) Å, graphitizing rate – 1; dimensions of the crystal grating : Lc not less 5000 Å, La – (380±50) Å. Pyrographite grains are mostly oriented in perpendicular to the deposition plane. Catalytically deposited carbon consists of the graphite phase, amorphous carbon and metallic nickel. Graphite phase has a middle rate of crystal structure perfection: d₀₀₂= (3,3986±0,0005) Å, graphitizing rate - 0.48, area of the coherent scattering: Lс=140…180 Å, Lа=100…150 Å. The amorphous carbon content is up to 30…42 % from the carbon phases mass.