Д. В. Харьков графит в науке и ядерной технике г. Новосибирск 013 Монография

 
Рис. 4.9.
Зависимость относительного удлинения образца композиционного 
углеродного материала на основе изотопа 
13
С от температуры. 
Увеличение плотности композита позволяет значительно улучшить 
характеристики, в то же время существует оптимальный диапазон значений 
плотности, при котором отсутствуют трещины при обжиге и графитации. 
Трещинообразование 
при 
графитации 
обусловлено 
значительным 
изменением кристаллической структуры изотопа углерода 
13
С в 
предкристаллизационный период.
В таблице 4.3 приведены свойства композиционного материала с 
различной плотностью.
Таблица 4.3.
 
Влияние плотности на свойства углеродного композиционного 
материала на основе изотопа 
13
С (температура графитации 2400°С) 
Свойства 
Плотность 1,23 г/см
3
Плотность 1,45 г/см
3
Прочность на сжатие,
σ
сж.
, МПа 
29,2 
62,6 
Коэффициент 
теплопроводности при 25 
8,5 
15,2 

---

124 
°С, λ, Вт/м· К 
Коэффициент 
линейного 
термического расширения, 
α, 1/град 
3,8 
4,3 
Удельное 
электросопротивление, 
ρ, мкОм·м 
78,3 
51,5 
Установлено, что с ростом температуры графитации с 2400 до 2600°С 
также наблюдается некоторое увеличение прочностных характеристик 
(табл.4.4). Следует заметить, что данная зависимость не характерна для 
углеродных материалов на основе углерода 
12
С. 
Таблица 4.4. 
Влияние температуры обработки (графитации) на прочность на 
сжатие и статический модуль упругости (плотность композита 1,23 г/см
3
). 
Температура обработки, 
°С 
Прочность на сжатие, 
σ, МПа 
Модуль упругости, Е, 
ГПа
2400 
29,6 
1,87 
2600 
33,9 
2,97 
 
*** 
Таким образом, подводя итог этой главы можно считать доказанным, 
что порошок изотопа углерода 
13
С является гетерогенно-графитирующимся 
материалом. На основе данных по диамагнитной восприимчивости показано, 
что в массе изотопа углерода 
13
С основную долю составляют кристаллиты 
малых размеров с неупорядоченной структурой. С помощью структурно-
чувствительного метода измерения удельного электросопротивления 
порошков и рентгеноструктурного анализа впервые экспериментально 
установлено, что в предкристаллизационный период (1800–2100°C) 
графитации изотопа 
13
С происходит разупорядочение его структуры. 
Разработана технология получения углеродного композиционного материала 
на основе изотопа 
13
С.

---

125