Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 379
Текст из файла (страница 379)
Экструзия — образование гранул путем продавливання пластична-вязкой массы с помощью шнека через головку зкструдера с послед. разрезанием илн дроблением материа- ла Метод используют в осн. для Г, термопластов, каучуков нанн заревев ! 188 и резиновых смесей, а также концентриров. кормов. Наиб. распространение получили червячные зкструдеры. Порошкообразный материал плавится и выдавливается в виде жгутов или лент, к-рые режутся непосредственно после выхода из головки или дробятся после охлаждения в спец. ванне. При Г. мучнистых кормов их обрабатывают паром илн смешивают с водой или биомассой, подают на вращающуюся перфорированную матрицу, выдавливают через ее отверстия и разрезают на гранулы ножами. Лс .
Колпашников А. И., Ефремов А В, Гранулнрованные матсрналы, М., (977; Клаааев и. В., Грншаев Н Г., Основ «кннк гш улары ванна, М, (Рб?. П В Класс.н. ГРАНУЛИТЫ, см. Дииамоны. ГРАФЙТ (нем. Сгар(э!(, от греч. 8гйрйо-пинту), аллотропиая модификация углерода, нанб, устойчивая при обычных условиях. Г.-распространенный в природе минерал. Встречается обычно в виде отдельных чешуек, пластинок и скоплений, разных по величине и содержанию Г. Различают месторождения кристаллич. Г„связанного с магматич. горными породами илн кристаллич. сланцами, и скрытокристаллич.
Гч образовавшегося при метаморфизме углей, В кристаллич. сланцах содержание Г, составляет 3-20%, в магматич. горньж породах 3-50 „ в углях 60-85;~. Кристаллическва структура. Кристаллич. решетка Г. (рис 1) гексагоиальная (а = 0,24612 нм, с = 0,67079 нм, г 4, ПрОСтраНСта. ГруППа Сс(ШШС, тсарстнЧ. ПЛОТИ. 2,267 Г?СМ'). Состоит из параллельных слоев (базисных плоскостей1 образованных правильными шестиугольниками иэ атомов С. Углеродные атомы каждого слоя расположены против центров шестиугольников, находящихся в соседних слоях (нижнем и верхнем); положение слоев повторяется через один, а каждый слой сдвинут относительно другого в горизонтальном направлении на 0,1418 нм. Рнс.
!. Крисгаллнч, Пэ шатка графита (при родного цейлонского! Л, В углеродиыс слои; пуик ирнымн лннними по. камна элемснтарнав ернаталвнч ячейка. б !4(ба» Известна также модификаци я с ромбоэдрич. решеткой (а = 0,3635 нм, и = 39,49', г = 4, пространств. группа КЗт). Поло. кение плоских слоев в ее структуре повторяется не через один слой, как в гексагон. модификации, а через два. В прир. Г. содержание ромбоэдрич. структуры доходит до 30%, в искусственно полученных Г, наблюдается только гексагональная.
При 2230 — 3030 "С ромбоэдрич. Г. полностью переходит в гексагональный. Внутри слоя связи между атомами ковалеитиые, образо. наны дрз-гибридными орбиталями. Взаимод. между слоями осуществляются ван-дер-ваальсовыми силами. Для природного (цейлонского) 1, межслоевое расстояние при нормальных условиях 0,3354 нм. Энергия связи между слоями гексагон. Г.
составляет 16,75 Дж?моль (! 5'С), ! 5,1 Дж(моль ( — 134,15 С). Энергия связи С вЂ” С в слое 167,6 Дж(моль (1118*СЬ ' В кристаллич. решетке Г. могут наблюдаться вздутия, искривления углеродных сеток и дефекты тонкого строения. В результате коагуляции вакансий могут образоваться микрополости днам. до 3 мкм. Объединение отдельных участков этих дефектов приводит к возникновению краевых дислокаций, а также дислокац. петель величиной О,! — 1,0 мкм. Концентрация вакансий в Г.
увеличивается при его нагревании, напр. при 3650 "С она достигает 0,5 атомных ',,',. Дефекты могут возникать и при внедрении в решетку как 1189 ГРАФИТ 607 углеродных атомоц так и гетероатомов (см. Графита соединения). Свойства. Г. †жирн на ощупь в-во черного или серо- черного цвета с металлич. блеском.
Его св-ва зависят от происхождения или способа получения. Наиб. правильные кристаллы образует минерал цейлонских месторождений. Искусственяо Г. получают: нагреванием смеси кокса или каменного угля с неком (т. паз. ачесоновский Г.); термомех. обработкой смеси, содержащей кокс, пек, прир. Г, и карбидообразуюшие элементы (рекристаллизоваиный Г.); пиролизом газообразных углеводородов (пирографит). К разновилностям искусственно полученного Г, относят также доменный Г, (выделяется при медленном охлаждении больших масс чугуна) и карбидный Г.
(образуется при термич. разложении карбидов). При атм. давлении выше 2000'С Г. возгоняется, в парах обнаружены молекулы, ондер?кашне от одного до семи атомов С При высоких давлениях и нагревании образуется алмаз (рис. 21 Тройная точка (Г.-жидкость -пар); т-ра 4130 К, даял. 12 МПа.
Наиб. плотность (в зависимости от добавки 2,0-5,0 г(смз) имеет рекристаллизованный Г, Няже приводятся терыодинамич. св-ва ачесоиовского П: Ср 8,54 Дж((моль К), ур-иие температурной зависимости: Ср и+ЬТ-сТ' — 4Тз — еТ' (288-4130 К), где а = 4824, Ь 28,627 !О з с = 3,250 !О', д = 13,812 10 о е = 2,276 10 а; АН~д 104 кДж/молам аоод 24 Дж((моль.К); АНоан 716,67 кДж/моль (288 К); Я~зев 5,74 Джтт(моль. К). Для Г. рвал. происхозкдвния 4)Нос«р ок. -395 кДж(моль.
ййа ',б рис г диаграмма састовннв углерода: ! н 2 2-области устойчивости соатв. граф«в и алмаза; 5-область ауш«твоваинв расплава В угверода; 4-винни равновесии графит-алмаз; шбб 5, б, 7, В-линни «мансини соата графита эотвстабилаиолз графита (приблизит. гранина сунисгаоввниа метасмбилэного графита в поле влмазаь алмаза и мстаствбилзного алмаза в аале гуафнтв (ириблизит. граинпаи Л и б! В-области суш«твоевина термодинамически !л суатойчнвык алмаза и графита соответам 5 асино. Высокая анизотропия св-в монокристаллов Г.
обусловлена строением его кристаллич. решетки. В направлении базисных плоскостей тепловое расширение Г. до 427 "С отри. дательно (т.е. Г. сжимается), его абс. значение с повышением т-ры уменьшается. Выше 427'С тепловое расширение становится положительным Температурный козф, линейного расширения равен — 1,2 ! 0 е К ' (до -73 "С), 0 (427 "С), 0,7 1О б К ' (выше 727 С). В направлении, перпендикуляр; ном базисным плоскостям, тепловое расширение положи-. тельно, температурный коэф, линейного расширения практически не зависит от т-ры и превышает более чем в 20 раз среднее або.
значение этого коэф. для базисных плоскостей. Температурный коэф. линейного расширения поликристаллич. Г. очень быстро увеличивается в интервале — 100-0'С, затем рост его замедляется; для наиб. Впаспоостраненных Г, зти коэф. одинаковы и равны 0,2 10 К- в интервале 0-500'С и 0,4 1О К ' выше 1000'С. Для монокристаллов Г. отношение значений теплопроводиости в направлениях, параллельном и перпендикулярном базисным плоскостям (коэф. анизотропии й), может достигать 5 и более.
Теплопроводиость (Вт((м К)3 в направлении базисных плоскостей для Гя цейлонского 278,4 (й = 3,2), камберлеидского 359,6 ()г « 6), канадского 522,0 (й = 6), пирографита 475 †24 ()г = !00-800). Наивысшей теплопроводностью (большей, чем у Сп) обладает рекристаллизованный Г. с добавками карбидов Т! и Хг. Теплопроводность искусственно полученного поликристаллич. Г. сильно зависит от его плотности и составляет 92,22, 169,94 и 277,44 Вт((м К) при плотности соотв. 1,41, 1,65 и 1,73 г(смэ. На кривой температурной зависимости тсплопроволности имеется максимум, положение и величина к-рого зависят от размеров и степени совершенства кристаллов. !190 608 ГРАФИТ Электрич.
проводимость монокристаллов Г. в направлении,параллельном базисной плоскости(р 0,385 10 е Ом м1 близка к металлической, в перпендикулярном- в сотни раз меньше, чем у металлов (52,0 10 е Ом м). Величина р принимает миним. значение в интервале 0-1000'С, положение минимума смешается в область низких т-р тем больше, чем совершеннее кристаллнч.
структура. Наивысшую электрич. проводимость имеет рекристаллизованный Г. Монокрнсталлы Г. диамагнитны, маги. восприимчивость велика в направлении, перпендикулярном базисным плоскостям ( — 22 10 '), и незначительна в параллельном направлении ( — 0,5 1О '). Знак коэф. Холла меняется с положительного иа отрицательный при 2100'С. Прочностные св-ва Г. изменяются с увеличением т-ры.
Для большинства искусств. Г. о, с повышением т-ры возрастает в 1,5-2,5 раза, достигая максимума при 2400-2800*С; о увеличивается в 1,3 — 1,6 раза в интервале 2200 — 2300'С; модули упругости и сдвига возрастают в 1,3-1,6 раза в интервале !600-2200'С. С повышением т-ры до 3000 С и выше прочностные св-ва довольно резко снижаются и при 3200'С приближаются к св-вам при 20'С. В интервале 20-2000'С Г. хрупок, В диапазоне 2Щ)-2600'С наблюдается большая остаточная деформация, достигающая 0,35-1,5% в зависимости от вида Г.
Для искусственно полученного поликристаллич. Г. о „9,8-14Д МПа, олог 19,6 — 21,6 МПа, о 24,5-294 М()а; коэф. Пуассойа 0,20-0,27; твердость по Бринеллю 392-588 МПа, по шкале Мааса 1-2. Наиб. высокие прочностные св-ва имеет рекристаллизоваииый Г. Хорошие антифрикционные св-ва Г. обусловлены легкостью скольжения одного углеродного слоя относительно другого под действием малых сдвиговых напряжений в направлении базисных плоскостел Коэф.
трения по металлам (для рабочих скоростей до 10 м/с) составляют 0,03-0,05. Для пнрографита под действием напряжений в направлении, перпендикулярном базисным плоскоствм, он составляет 0,4-0,5; нирографит м.б. использован в кач-ве фрикциоииого материала. После облучения Г. нейтронами его фнз. св-ва изменяются: р увеличивается, а прочность, модуль упругости, твердость, теплопроводность уменьшаются на порядок.
После отжита при 1000-2000'С св-ва восстанавливаются до прежних значений. Г. обладает низким сечением захвата тепловых нейтронов (0,38 !О эе мэ). Характерная особенность искусственно полученного Г,-его пористость, оказывающая существенное влияние практически на все св-ва Г. Объем пор от 2 — 3% для пирографита до 80-85; для др. видов Г. Для описания зависимости о,а, модуля упругости, теплопроводностн, р от пористости применяют эмпирич. выражение: Р! =Ры ехри;е, где Р; н Ри-св-ва соотв. пористого и напористого Г., а-общая порнстость, ц,-параметр для йтого св-ва.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
