Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Такая структура обусловливает аннзотропию физических и электрических свойств кристаллов графита. Некоторые свойства графита приведены в табл. 12.63. Электропроволность графита в направлении базисной плоскости близка по своей природе к электропроводнссти металлов: удельное сопротивление в этом направленнн невелико, температурный коэффнпнеит удельного сопротнвлення положителен.
В направлении, перпендикулярном базнсной плоскости, улельное сопротивление значнтельно вышц а температурный коэффициент удельного сопротивления отрицательный. Твердость графита в направлении, параллельном слоям, около 1 (по минералогической шкале), в направления, перпендикулярном слоям,-- 5 и более. Температура плавления [Равд. 12[ Материалы длл резисторов Марка Размеры заготовок, мм, ие более Золь- ность, у» Пари- стасть, 9' Краткая характеристика и назначение ста- рая диаметр (стараиа квадрата) зов»я длизз 25 ~ (1500 200 (200) Материал широкого назначения (нагренатели, тигли и т.
д.) ГМЗ 0.5 Повышенные прочностные свойства, меньшая проницаемость ГМЗ-МТ О,! 22 ! 000 Плотный материал широкого назначения для ответственных изделий (нагреватели, тигли, пресс-формы) ППГ 0,5 Мелкозернистый материал с высокой изотропностью свойств (детали разрядных ламп, экраны) 0,5 27...30 ! 600 500 (400) Электроды дуговых печей 0,5 Г Электроды дуговых печей ЭГ-0 (ГОСТ 4426-60) 0,1...0,1 5 Таблипи 12.бб. Марка, сортамент и назначение особо чистых сортов графита (класс чистоты ОСЧ-7-3) Размеры заготовок,ми Платность А кг/и Марка Краткая характеристика и иазиачеиие диаметр (стара- длина На квадрата) !000 350 (215„ 270) Крупнозернистый материал, очищен активными газами в процессе графитизации.
Предназначен для изделий полупроводниковой техники (ладочхи, тигли, полставки, экраны) То же Мелкозернистый материал, очищен активными газами в процессе графитизации. Предназначен для изделий полупроводниковой техники Высокопрочныймалоэальный графит, подвергнутый очистке и дегазации в вакууме Рекристаллизованный графит Изделия уплотняются слоем пирауглерода на глубину до 2 мм. Используются при получении пленок кремния методом газовой эпитаксии 1700 1500 ППГ МГ 1000 250 350 (215) 330 МПГ 1720 !60 1!О (100) 1550...2500 600 150 200 Х 120 250 МИГ-64 МИГ-64 Изделия (готовые) графита 3650~50 'С, однако его интенсивное испарение начинается в вакууме при 2200 'С, Вследствие слабой связи между слоями отдельные слои легко скользят относительно друг друга, что обусловливает так называемую «жирность» графита. Поэтому иногда его применяют в качестве сухой смазки для трущихся деталей.
В технических (поликристаллических) графитовых материалах размеры кристаллов меняются в очень широких пределах. Графиты, имеюц;ие кристаллы размером больше ! мкм, называют явно кристаллическими. Кристаллы могут плотно прилегать друг к Таблица 12.Б4. Марка, сортамент и назначение конструкционных углеграфнтавых материалов Табьза1п 12.66. Физические свойства углеграфнтавых материалов прн различных температурах Температура, 'С Марка в материал Сваасгаа 800 1000 1200 1500 2000 г 500 го Удельное сопротивление, мкОм м 9,О 6,5 6,5 ззо по зо ППГ, ГМЗ,МГ, ГЭ Теплоемкость средняя, Дж кг !.К !930 7!О 1510 ггоо Коэффициент теплопроводнос- ППГ, ГМЗ (в вакууме) ти, Вт.м .К ППГ, ГМЗ (в аргоне) 116...2! 0 29...52 35...58 17...40 23...46 17...40 23...46 ! 7...40 23...46 0,21 О,Ж 0,34 0,44 Сажа (в вакууме) Сажа (в аргоне) 0,15 0,27 0,5 0,74 0,92 1.0 4,75 3,7 0,726 0,937 ГМЗ ППГ Минимальное электрическое напряжение, вызывающее разряд в вакууме, В Температурный коэффициент расширения !средний) а, 1Ое-К-' Спектральный коэффициент теплового излучения при ллвне волны 0,65 .мкм ППГ ГМЗ мг Графитова я засыпка (в вакууме) Стеклоуглерод Пирографит в направлении, перпендикулярном поверхности осаждения ГМЗ ППГ Стеклоуглерод 7,5 !О,5 14,0 5,5 8,5 п,о 4,3 2,75 6,4 9,2 12,9 5,1 4,5 3,45 7,4 10,2 14,1 5,52 5,! 0,73 0,932 8,4 11,2 15,3 5,85 5,7 4,4 0,738 0,927 9,6 !2,2 16,5 6,07 6,1 4,9 0,75 0,922 ъ о е и ч Материалы длл резисторов !равд.
121 Ю' 1 о мм оо о оо ш мм ом о дч м Зо О4 о оо г- о о м г( о дд Ю гд о од г- е- сь 8 1 о о о л о м д мо ь В' н~В. хо м Зов дз(хо ш1 ш~ И й3 1 о й ь х д.г и( д» дь и дл о л о о х х и о дг ь другу (плотиокристаллическне графиты) или иметь форму чешуек, слабо связанных друг с другом (чешуйчатые графиты). Графиты с кристаллами 1...0,1 мкм еще называют скрытокристахлическими. Такое разнообразие структуры, а также наличие различных примесей вызывают значительный разброс свойств (в том числе и электрических) у графитовых материалов и электроугольных изделий.
Природные графиты добываются из специальных руд. В электротехнике используют обычно искусственные углеграфитовые материалы. В табл. 12.64, 12.65 приведены марки, сортамент и назначение конструкционных и особо чистых углеграфитовых материалов, а в табл. 12.66...12.68 — их основные свойства. Окисление графита на воздухе начинается при 400...450 'С, более плотные сорта окисляются медленнее.
Плотность тока электронной эмиссии сбезгаженного графита 4,8 !О ' А/см' при 1500 'С н 1,8 10 ' А/см' при 1700 'С. Зернистый (О,!5...10 мм) углеродистый материал (кокс, электродная крупка, криптол) используется в качестве нагревателей в так называемых криптоловых печах. Срок службы таких нагревателей зависит от степени герметизации.
Широкое применение получают сравнительно новые виды углеграфитовых материалов: пироуглерод, пирографит, нитевидный графит, стеклоуглерод (табл. 12.69), углеситаллы, углеграфидовые ткани (табл. !2.70). Углеситаллы представляют собой материалы, в которых имеются дисперсные включения, обеспечивающие высокие механические характеристики при их изотропности. Например„предел прочности при растяжении, изгибе и сжатии составляет 100, 300 и 500 МПа соответственно. Пиролитический углерод получают при термическом разложении паров углеводородов в вакууме и в среде инертного газа. В качестве веществ, подвергаемых пнрдиизу, выбираются, как правило, углеводороды метанового ряда, которые при высокой температуре разлагаютси с образованием на раскаленной поверхности чистого пиролитического углерода. При этом протекает реакции С„Н„=хС+О,буНт.
В отечественной практике чаще всего нспользуютгл пары гептана (СгНх), применяются также пары бензина и метан. По своим свойствам и структуре пиролитический углерод приближается к графиту. Его кристаллическая структуре отличается от структуры графита несколько меньшим расстоянием между атомами углерода в базисной плоскости (0,13 нм вместо О,!42 нм) и отсутствием строгой периодичности в расположении Уелеродисзъи материалы Таблица 1у.бб. Свойства графита в вакууме Температура, 'С Параметр !000 2000 500 2400 2200 1 ° 10 з !Π— г 0,55 !.5.10 2,7.10 з 4,2 410 ' Упругость пара, Па Скорость испарения, кг м '-с Газовыделение (среднее) 4.10 0,25 П р и м е ч а н и е.
Газовыделеиие измеряется отношением объема газа, приведенного к нормальным условиям, к объему графита. Таблица !2.52. Марки и свойства стеклоуглерода П р и м е ч а н и е. Стеилоуглерод применяется в качестве нагревателей, тиглей, лодочек, в частности, в электро- печах для выращивания монокристаллов.
Таблица 12.70. Марки, сортамент и свойства углеграфитоаых тканей Содержаниее углеролз, Уй Сила разрыва тхаик шириной 5 см, Н Зольность, Ж Масса кзахрзтиого негра, г Толщина, мм Примечание Марка пскова утаи УТМ-8 ТГН-2М ТГ-1 ТГ-2 Угле дистая 21,0 5,0 0,5 1,0 60,0 96,0 3,5...12„0 1,0...5.0 6,5...11,0 1,0...2,0 0,5...1,5 0,2...0,6 2,0...5,0 0,08...0,Ю 0,65...0,85 350...400 0,58 250 0,6 200...300 Графитированная П р и и е ч а н и е. Углеграфитовые ткани применяют для изготовления нагревателей и теплоизоляции высокотемпературных вакуумных и гаэонаполиеиных электропечей. атомных слоев.
Расстояния между параллельно расположенными слоями несколько больше, чем у монокристаллов графита, и достигают значении 0,37 им. Пнролнтический углерод состоит из отдельных поликрисгаллических конгломератов, образующихся на поверхности керамического основания.
Размеры кристаллов, их структура и степень упорядоченности пленки зависят от температуры пиролиэа„ характера поверхности, на которую производится осаждение, скорости процесса и исходного углеводорода. При температуре 1000...1х00 'С получают пироуглеродистые пленки, а при 2Г00..,2300'С— пирографнтовые.
Пленки пироуглерода умеиыпают яористссть поверхностных слоев, снижая терно. окислительную способность графита. Зги пленки широко применяются при изготовлении резисторов. Самса — продукт неполного сгорания или термического разложения углеродосодержащих веществ при отсутствии воздушной среды. Реакция получения сажи аналоги ша реак- (Равд. 12] Материалы длл резисторов Таблица 12.71. Основные характеристики саж, применяемых в производстве резисторов Турбулентные печные Диффузионные (канальные) газовые; зыеоко- Хисперсиые Аиетилеиовзя взрыв- ная Диффу»ионная газовая ДГ-100 Хэрвитеристикз ТМ-70 ТМ-30 ТМ-15 КГ-300 КГ-ЫО Удвхьная поверхность 3.10-3 мт.к~ -1 Размер рабочих частиц, нм 78...117 60 15 !5 40...45 10 27...45 46...52 100 200 Длина кристаллитов, нм Толшина кристаллитов, нм Межплоскостные расстояния, нм 2,6..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
