Химия твердого топлива, 2023, № 4, стр. 55-63

Использование природного чешуйчатого графита в калибровке инструментальных методов исследования

А. А. Ершов 12*, А. В. Дмитриев 3**

1 ФГБУН Институт математики и механики УрО РАН
620108 Екатеринбург, Россия

2 Уральский федеральный университет
620002 Екатеринбург, Россия

3 Челябинский государственный университет
454001 Челябинск, Россия

* E-mail: ale10919@yandex.ru
** E-mail: avdm@yandex.ru

Поступила в редакцию 15.09.2022
После доработки 23.03.2023
Принята к публикации 30.03.2023

Аннотация

Для специально изготовленных модельных материалов на основе узких фракций порошков чешуйчатого графита и размолотого пирографита с пластинчатыми частицами произведено определение размера блоков мозаики вдоль слоев графита (т.е. среднего диаметра кристаллитов в базисной плоскости) двумя методами. Первый метод заключается в вычислении размеров блоков мозаики по минимуму температурной зависимости электропроводности с помощью эмпирической закономерности Мэзона; второй метод на основе математического моделирования использует значения магнетосопротивления углеродных материалов при температурах 80 и 300 K. Показано соответствие вычисленных по этим методам размеров блоков мозаики вдоль слоев графита в рассмотренных материалах. Определена поправка на пластинчатую форму кристаллитов графита для вычисления размеров блоков мозаики в перпендикулярном слоям графита направлении по уширению пика 002 на дифрактограмме.

Ключевые слова: явнокристаллический природный графит, терморасширенный графит, поликристаллический графит, цепочечная модель проводимости, формула Шерера, удельное электрическое сопротивление, магнетосопротивление, размер блоков мозаики

Список литературы

  1. Соседов В.П. Свойства конструкционных материалов на основе углерода (справочник). М.: Металлургия, 1975. 336 с.

  2. Белавин В.В., Окотруб А.В., Булушева Л.Г., Котосонов А.С., Вялых Д.В., Молодцов С.Л. // ЖЭТФ. 2006. Т. 130. № 4. С. 694. [Journal of Experimental and Theoretical Physics, 2006, vol. 103, no. 4, p. 604. https://doi.org/10.1134/S1063776106100128]

  3. Bukalov S.S., Zubavichus Ya.V., Leites L.A., Sorokin A.I., Kotosonov A.S. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2014. V. 5. № 1. P. 186.

  4. Franklin R.E. // Proc. Royal Soc. London. 1951. V. 209. № 1097. P. 196. URL: http://www.jstor.org/stable/98890

  5. Mason I.B. Proceeding of the fourth conference on carbon (Edited by Mrozowski). Oxford: Pergamon Press, 1960. 778 p. https://doi.org/10.1016/0022-3697(61)90228-1

  6. Лутков А.И., Волга В.И., Дымов Б.К. // Заводская лаборатория. 1973. № 10. С. 1201.

  7. Klein C.A. // J. Appl. phys. 1962. V. 33. № 11. P. 3338. https://doi.org/10.1063/1.1931167

  8. Дмитриев А.В. Научные основы разработки способов снижения удельного электрического сопротивления графитированных электродов: монография. Челябинск: ЧГПУ, 2005. 198 с. URL: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_61515

  9. Дмитриев А.В. // Изв. вузов. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 7. С. 17.

  10. Дмитриев А.В. // ХТТ. 2013. Т. 47. № 6. С. 54. [Solid Fuel Chemistry, 2013, vol. 47, no. 6, p. 365. https://doi.org/10.3103/S0361521913060025]https://doi.org/10.7868/S0023117713060029

  11. Ершов А.А., Дмитриев А.В., Давлетов Д.Б. // ХТТ. 2021. № 6. С. 41. [Solid Fuel Chemistry, 2021, vol. 55, no. 6, p. 391. https://doi.org/10.3103/S0361521921060069]https://doi.org/10.31857/S0023117721060062

  12. Дмитриев А.В., Ершов А.А. // Математическое моделирование. 2020. № 1. С. 100. [Mathematical Models and Computer Simulations, 2020, vol. 12, № 5, p. 740. https://doi.org/10.1134/S2070048220050051]https://doi.org/10.20948/mm-2020-01-07

  13. Soule D.E. // Phys. Rev. 1958. V. 112. № 3. P. 698. https://doi.org/10.1103/PhysRev.112.698

  14. Chung D.D.L. // J. Mater. Sci. 2016. V. 51. P. 554. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9284-6

  15. Celzard A., Mareche J.F., Furdin G. // Carbon. 2002. V. 40. № 12. P. 2713. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00183-5

Дополнительные материалы отсутствуют.