石墨课堂—炭素材料的表观性能
炭素(su)材(cai)料(liao)是属于大分散体(ti)系(非均质体(ti))的多孔(kong)隙(xi)物(wu)质,其宏(hong)观织构通常用(yong)真密(mi)度(du)、体(ti)积密(mi)度(du)、气孔(kong)率和气体(ti)渗透率等参数表(biao)征。

1、真密度
真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)是(shi)不包(bao)括气(qi)孔和(he)裂(lie)隙在内的(de)(de)单位体(ti)(ti)积物(wu)质的(de)(de)质量(liang)。真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)能(neng)说(shuo)明(ming)材(cai)(cai)料的(de)(de)基(ji)本质点的(de)(de)致密(mi)程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)及(ji)排列(lie)规则(ze)化的(de)(de)程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)。测定真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)是(shi)为(wei)了(le)了(le)解原料或制品(pin)(pin)的(de)(de)炭化程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)及(ji)过程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)热(re)处理(li)程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du),如原料的(de)(de)煅烧程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du),制品(pin)(pin)的(de)(de)焙烧程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)等。对于(yu)各种石(shi)墨(mo)制品(pin)(pin)来说(shuo),也可(ke)以(yi)(yi)用(yong)(yong)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)间接表(biao)示石(shi)墨(mo)晶格结(jie)构的(de)(de)完善程(cheng)(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)等(与理(li)想石(shi)墨(mo)比(bi)(bi)(bi)较(jiao))。真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)大小,还可(ke)以(yi)(yi)反映(ying)出(chu)炭材(cai)(cai)料的(de)(de)一(yi)些物(wu)理(li)化学性(xing)能(neng)。一(yi)般真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)越(yue)大,其导电性(xing)、导热(re)性(xing)越(yue)好,其抗氧化性(xing)能(neng)亦越(yue)强。真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)测定方法(fa)(fa)有(you)溶剂(ji)置换法(fa)(fa)、气(qi)体(ti)(ti)置换法(fa)(fa)和(he)射(she)线射(she)法(fa)(fa),其中最(zui)常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)溶剂(ji)置换法(fa)(fa)。这种方法(fa)(fa)是(shi)将试样粉(fen)碎到0.15mm 以(yi)(yi)下(xia),经充分干(gan)燥(zao)后(hou)装人比(bi)(bi)(bi)重(zhong)(zhong)瓶中称重(zhong)(zhong),然后(hou)在恒温下(xia)用(yong)(yong)熔剂(ji)(常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)有(you)二甲苯、蒸馏(liu)水、酒精等)浸润,使溶剂(ji)充满(man)颗(ke)粒间隙和(he)颗(ke)粒内部的(de)(de)气(qi)孔及(ji)微(wei)型裂(lie)缝,最(zui)后(hou)用(yong)(yong)比(bi)(bi)(bi)较(jiao)称重(zhong)(zhong)法(fa)(fa)求出(chu)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)实体(ti)(ti)积,进而得(de)出(chu)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)(du)(du)。

2、体积密度
体积密(mi)度(du)(du)(du)是包括孔(kong)隙(xi)在内的(de)(de)单(dan)位体积炭材料的(de)(de)质量,也称为视(shi)密(mi)度(du)(du)(du)或表观密(mi)度(du)(du)(du),其(qi)数(shu)值小于真密(mi)度(du)(du)(du),单(dan)位是g/cm3。体积密(mi)度(du)(du)(du)可(ke)以表示材料或制品的(de)(de)宏观组织结构的(de)(de)密(mi)实程度(du)(du)(du),制品的(de)(de)气孔(kong)率越大,体积密(mi)度(du)(du)(du)越低,则宏观组织越疏松。测定(ding)体积密(mi)度(du)(du)(du)的(de)(de)方法是:将(jiang)成(cheng)品或半成(cheng)品加工成(cheng)一(yi)定(ding)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)试样(yang)(立方体或圆柱体),烘(hong)干后(hou)精确测量几何尺(chi)寸(cun)并称量其(qi)质量,然后(hou)求出单(dan)位体积的(de)(de)质量。

3、气体渗透率
炭(tan)素(su)材(cai)(cai)料属多孔(kong)材(cai)(cai)料,在一定(ding)压力(li)下的气(qi)体(ti)可以(yi)透(tou)过材(cai)(cai)料。炭(tan)材(cai)(cai)料的气(qi)体(ti)渗透(tou)率(lv)只与连通气(qi)孔(kong)的大小和形状有(you)关(guan),一般认为气(qi)体(ti)不(bu)能透(tou)过封闭气(qi)孔(kong),因此,炭(tan)材(cai)(cai)料的气(qi)体(ti)渗透(tou)率(lv)与材(cai)(cai)料的气(qi)孔(kong)率(lv)没有(you)数值上的比(bi)例关(guan)系。