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發布時間:2020-07-28 05:59  





熱傳導是通過導熱載體的運動來實現的。石墨的導熱載體有電子、聲子(晶格振動波)、光子等。石墨的熱導率可表示為各種導熱載體的貢獻的迭加:
vi、li、ci分別為導熱載體i的運動速度、平均自由程和單位體積的比熱容。石墨的各種導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、產生散射,聲子與晶界、點陣缺陷和雜質之間也產生散射,影響其平均自由程。因此,石墨的熱傳導是一個極為復雜的物理過程。理論上準確預測各種石墨的熱導率數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),聲子熱導率占壓倒優勢,電子及光子的熱導可以忽略不計。在極低溫度下(小于10K)電子熱導才占有一定的分量。中國是世界上比較大的天然石墨生產國,2009年天然石墨生產達到175。光子熱導要在很高的溫度下(2000K以上)才開始出現。石墨的熱導率隨其電導率的增大而升高。
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,一般可認為是較完善的石墨單晶。對這類石墨的熱導有過相當多的研究。在壓應力下,經過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。這種石墨的熱導率見表1。這些數值一般認為可代表單晶石墨的相應數值。因此,我們能夠為同一個石墨電極設計非常復雜的加工要求,由此大大減少一次加工所需要的電極數量。沿兩個主方向的熱導率:沿層面的記為λa,沿垂直于層面的則記為λc。
銅的加工成本導致電極的總成本大幅度地増加。由于銅是一種非常柔韌的材料,通常具有“粘性”,采用現代化的加工工藝時,往往需要修改進料和加工速度等參數來完成加工,終導致加工時間的延長和成本的増加。碲銅很容易加工,但可能影響電火花加工的性能表現。石墨產品不僅普遍應用于一般重工業和消費領域,如電極、鋰電池負極材料、染料、墨粉、鉛筆芯等,石墨粉還廣泛用于一些特殊的工業生產領域,如化工、航天、軍事、冶金、電子、機械等生產行業。與之相比,石墨不具有“粘性”,加工起來更容易,速度更快。
銅的加工成本導致電極的總成本大幅度地増加。由于銅是一種非常柔韌的材料,通常具有“粘性”,采用現代化的加工工藝時,往往需要修改進料和加工速度等參數來完成加工,終導致加工時間的延長和成本的増加。碲銅很容易加工,但可能影響電火花加工的性能表現。對于同等平均粒徑的材料,電阻率小的材料,其強度和硬度也會相應略低于電阻率高的材料。與之相比,石墨不具有“粘性”,加工起來更容易,速度更快。