Tiêu chuẩn bột than chì tinh khiết cao

Nham một tinh thể đơn tinh khiết tự nhiên, than chì nhiệt đới có định hướng cao, các tinh thể than chì này có ít khiếm khuyết hơn và kích thước lớn hơn, và thường được coi là các tinh thể đơn than chì tương đối hoàn chỉnh. Nghiên cứu đáng kể đã được thực hiện về độ dẫn nhiệt của loại than chì này. Dưới ứng suất nén, mật độ khối than chì khối lượng lớn được xử lý trên 3000k là 2,25g/cm, gần với mật độ lý thuyết của tinh thể đơn là 2,266g/cm và độ lan truyền góc nửa chiều rộng của đỉnh (002) Chỉ 0,4 ° (góc khảm), cũng rất gần với giá trị lý thuyết của 0 độ. Độ dẫn nhiệt của than chì này được thể hiện trong Bảng 1. Các giá trị này thường được coi là biểu diễn các giá trị tương ứng cho than chì tinh thể đơn. Độ dẫn nhiệt dọc theo hai hướng chính: dọc theo mặt phẳng được ký hiệu là λa, dọc theo mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng được ký hiệu là λc.

Ở nhiệt độ phòng, λa lớn hơn khoảng 200 lần so với λc. Khi nhiệt độ tăng, tỷ lệ này giảm, nhưng vẫn lớn. Do đó, độ dẫn nhiệt của than chì polycrystalline bao gồm các tinh thể được kiểm soát bởi độ dẫn nhiệt λa ở mức tinh thể và λc khó có thể được xem xét. Λa của than chì vảy tự nhiên nằm trong khoảng từ 280 đến 500W/(m · k) ở nhiệt độ phòng và tỷ lệ λa/λc là từ 3 đến 5. Có thể thấy rằng mức độ hoàn hảo của tinh thể của nó nhỏ hơn nhiều so với của than chì pyrolytic định hướng cao.

Than chì nhiệt phân với cấu trúc tinh thể thường xuyên cao, LA trên 2000nm và độ dẫn nhiệt của nó thay đổi theo nhiệt độ trong hình chuông-jar từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao.

Ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ đặc trưng của độ dẫn nhiệt của lớp tinh thể than chì:

λa∝exp (Mạnhθλ/bt) (5)

trong đó B xấp xỉ bằng 2 và đôi khi được gọi là nhiệt độ debye, nhưng nó không giống với nhiệt độ debye đặc trưng cho công suất nhiệt (xem công suất nhiệt của vật liệu carbon và than chì). Khi nhiệt độ cao hơn nhiều so với θλ, có

λa∝t (6)

Theo công thức (5), ở nhiệt độ thấp, λa tăng khi tăng nhiệt độ t; Theo công thức (6), ở nhiệt độ cao, λa giảm khi tăng nhiệt độ. Giữa nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao, cả hai phương trình (5) và (6) hoạt động và λa đạt đến giá trị tối đa khi hai hiệu ứng này phù hợp với nhau. Đây là những gì tạo ra đường cong hình chuông.