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發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 17:36  






   熱傳導(dǎo)是通過導(dǎo)熱載體的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。石墨的導(dǎo)熱載體有電子、聲子(晶格振動波)、光子等。石墨的熱導(dǎo)率可表示為各種導(dǎo)熱載體的貢獻(xiàn)的迭加:

   vi、li、ci分別為導(dǎo)熱載體i的運(yùn)動速度、平均自由程和單位體積的比熱容。石墨的各種導(dǎo)熱載體之間又相互作用、相互制約。例如不同頻率的聲子之間互相碰撞、產(chǎn)生散射,聲子與晶界、點(diǎn)陣缺陷和雜質(zhì)之間也產(chǎn)生散射,影響其平均自由程。因此,石墨的熱傳導(dǎo)是一個(gè)極為復(fù)雜的物理過程。理論上準(zhǔn)確預(yù)測各種石墨的熱導(dǎo)率數(shù)值及其隨溫度的變化,雖然有過長期的艱苦工作,但僅取得了有限的成績。粗略地說,在常溫和不太高的溫度下(小于2000K),聲子熱導(dǎo)率占壓倒優(yōu)勢,電子及光子的熱導(dǎo)可以忽略不計(jì)。由于銅是一種非常柔韌的材料,通常具有“粘性”,采用現(xiàn)代化的加工工藝時(shí),往往需要修改進(jìn)料和加工速度等參數(shù)來完成加工,最終導(dǎo)致加工時(shí)間的延長和成本的増加。在極低溫度下(小于10K)電子熱導(dǎo)才占有一定的分量。光子熱導(dǎo)要在很高的溫度下(2000K以上)才開始出現(xiàn)。石墨的熱導(dǎo)率隨其電導(dǎo)率的增大而升高。


石墨單晶純凈的天然鱗片石墨、高定向熱解石墨,這些石墨晶體,缺陷較少而且尺寸較大,一般可認(rèn)為是較完善的石墨單晶。對這類石墨的熱導(dǎo)有過相當(dāng)多的研究。在壓應(yīng)力下,經(jīng)過3000K以上處理的熱解石墨,其體積密度為2.25g/cm,接近單晶的理論密度2.266g/cm,其(002)衍射峰半寬角展只有0.4°(鑲嵌角),也十分接近于理論值零度。這種石墨的熱導(dǎo)率見表1。也許銅能夠達(dá)到更好的表面光潔度,但這樣的加工要求已經(jīng)是很低,且需要在放電后對電極進(jìn)行手工拋光處理。這些數(shù)值一般認(rèn)為可代表單晶石墨的相應(yīng)數(shù)值。沿兩個(gè)主方向的熱導(dǎo)率:沿層面的記為λa,沿垂直于層面的則記為λc。


   石墨和滑石粉都是一種礦物質(zhì),都是特有的礦產(chǎn)資源,主要的形狀都有所相同,滑石粉和石墨粉有著形狀相同,顆粒狀,和微細(xì)等多種相同,不同的就是顏色的不同,有人把石墨比喻成黑色的滑石粉,滑石粉比喻成白色的石墨等,但是仔細(xì)用手摸一摸,相對來講還是石墨細(xì)膩一些。石墨的晶體結(jié)構(gòu)決定了它的基本特性,由于每個(gè)碳原子都剩下一個(gè)價(jià)電子,而這些價(jià)電子起著自由電子的作用,故石墨導(dǎo)電性能好。

   但是這些主要是從表面上看的,其實(shí)石墨和滑石粉有好多不同之處。

   滑石粉主要是應(yīng)用與工程建筑,化妝品等領(lǐng)域,石墨主要是工業(yè),電子,機(jī)械加工冶金礦山等行業(yè),從應(yīng)用范圍上有著較大區(qū)別。


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