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鳞片石墨在高温下发生的物理化学变化

发布时间:2023-10-09

       鳞片石墨的化学性质稳定,因此是一种耐腐蚀材料。但在一定条件下,碳也会和其他物质发生作用,其主要反应在高温下与氧化性气氛或强氧化性酸中发生氧化作用,在高温下熔解于金属并生成碳化物,生成石墨层间化合物。下面伟杰石墨小编介绍鳞片石墨在高温下发生的物理化学变化:

鳞片石墨在高温下发生的物理化学变化(图1)

       在常温下,炭与各种气体不发生化学反应在350℃左右,无定形碳即有明显的氧化反应,鳞片石墨在450 ℃左右也开始发生氧化反应。石墨化程度愈高,石墨的晶体结构越完整,其反应活化能大,抗氧化性能好。在800°C以内,达到同一氧化速度的温度,鳞片石墨材料约比炭材料高50~100 ℃在同一材料内,粘结剂炭有优先氧化的倾向,所以氧化反应进行到一定程度时,骨料颗粒会发生脱落。在较低的温度下,如空气供给充足,炭和石墨材料则主要进行如下反应:C+o2— Co2在较高的温度下,炭和石墨材料又开始发生如下反应:C+1/Zo2一 Co赤热的炭和石墨材料与水蒸气约在700 ℃左右开始反应:C+H2O — CO+H2C+2H2O—C02+2H2赤热的炭和石墨材料与Co的氧化反应在更高的温度下才能进行:C+Co2—2Co炭与气体之间反应应属于气固反应。氧化反应速度与当时的反应面积大小 、材料的气孔率及气体压力等因素有关,其反应速度既取决于表面的化学反应速度,也与气体分子向材料内扩散有关。

       若材料的气孔率高,特别是开气孔率多时,气体分子容易扩散到材料内部,参与反应的表面积大,氧化速度就快,当使用温度低时,氧化反应速度不高,气体分子有足够的时间扩散到材料内部,这时氧化反应速度与材料的气孔结构及反应活性有关 。


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