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石墨晶體熱導(dǎo)率的理論,十分繁雜,依靠計(jì)算機(jī)的幫助取得了不少進(jìn)展,但還有不少問題有待進(jìn)一步的探討。茲僅以無缺陷理想石墨晶體的層面熱導(dǎo)率λa為例,把晶格振動波加以量子化,形象地把振動波稱為聲子,振動波是向量,可稱為波矢。波矢的能量和狀態(tài)是晶體倒易點(diǎn)陣的函數(shù)。整個(gè)晶體的倒易點(diǎn)陣可用一個(gè)小區(qū)域來代表;材料的平均顆粒越小,材料的放電越均勻,放電的狀況越穩(wěn)定,表面質(zhì)量越好。這一區(qū)域叫做布里淵區(qū)。只要把聲子在這一區(qū)域內(nèi)的能量和狀態(tài)搞清楚,聲子在整個(gè)晶體內(nèi)的情況也就了如指掌了。
表面光潔度——毫無疑問,銅電極的表面光潔度是很好的。在如今成熟的電火花成型加工技術(shù)下,銅和石墨之間的表面光潔度差異已經(jīng)大大縮小。在加工相同的表面光潔度時(shí),細(xì)顆粒的石墨電極比銅電極的加工時(shí)間要快得多,且損耗也小很多。選擇了正確的石墨材料和石墨參數(shù),石墨能夠在不添加混粉的情況下達(dá)到接近鏡面光潔度的觸,以及在添加混粉時(shí)進(jìn)行鏡面加工。在同一工件上進(jìn)行EDM加工測試,測量尺寸為260“X510',右邊兩塊的加工深度為100”,表面光潔度要求VDI8。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。答案是可以的,但是也有一個(gè)問題,石墨粉在橡膠中的比例是多少呢。
可膨脹石墨在高溫下受熱可迅速膨脹,膨脹倍數(shù)高達(dá)數(shù)十倍到數(shù)百倍甚至上千倍,膨脹后石墨的表觀容積達(dá)250~300mL/g或更大,膨脹后的石墨呈現(xiàn)蠕蟲狀,大小在零點(diǎn)幾毫米到幾毫米之間,在內(nèi)部具有大量獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)狀微孔結(jié)構(gòu),被稱為膨脹石墨或石墨蠕蟲,膨脹石墨具有很多特殊的優(yōu)異性能??膳蛎浭捌渑蚧傻呐蛎浭?,可用于鋼鐵、冶金、石油、化工機(jī)械、宇航、原子能等工業(yè)部門,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。比如,可膨脹石墨可以作為阻燃劑,用于防火塑料制品、防火防靜電涂料等阻燃復(fù)合材料與制品。在相同的切割深度下,石墨的參數(shù)設(shè)置比銅要激進(jìn)的多,其最終的電極損耗能夠低于1%。
由于炭素材料與石墨材料在外觀、特性上有較多的相似點(diǎn),現(xiàn)實(shí)中很多人不太了解如何去區(qū)分二者間的關(guān)系。
碳元素存在三種常見的同素異形體:無定形碳、石墨、金剛石。
金剛石,它是一種由碳元素組成的礦物。金剛石是自然界中非常堅(jiān)硬的物質(zhì)。金剛石的結(jié)晶體的角度是54度44分8秒。20世紀(jì)50年代,美國以石墨為原料,在高溫高壓下成功制造出人造金剛石,至今人造金剛石已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)和生活中。