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

d
002 
(Å)
 
00l 
(Å)
 
G
1 
3.43 – 3.44 
40 
G
0 
3.6 – 3.65 
20 
Более детальная структура рефлекса
002 порошка изотопа 
13
С 
представлена на вставке к рис. 5.2. 
Наличие перегиба указывает на то, что 
порошок состоит из двух структурных составляющих, различающихся по 
размеру. Действительно, 002 пик является суперпозицией двух компонент, 
относящихся к графитовым частицам с областью когерентного рассеяния 
20Å и 40Å и 
с различным межплоскостным расстоянием
d
002
(таблица 5.2.). 
Близкие значения интегральных интенсивностей компонент указывают на 
равное соотношение этих частиц в образце. Низкая интенсивность 
100 пика 
не позволяет отнести его к той или иной структурной составляющей. 
Рис 5.1.
Рентгенофазная диаграмма: 1) 
МПГ-6
; 2) исходная таблетка углерод-
углеродного композита на основе изотопа 
13
С; 3) исходный порошок чистого 
изотопа 
13
С [151]. 

---

129 
Рис 5.2.
Рентгенофазная диаграмма порошкового образца чистого изотопа 
13
С. 
Форма дифракционного пика 
002
(вставка вверху справа)
 
указывает на наличие в 
образце двух структурных составляющих с различной дисперсностью и, по-
видимому, с различным межплоскостным расстоянием 
d002.
[151]. 
Высокоразрешающая электронная микроскопия
(ВРЭМ) показала, 
что образец углерод-углеродного композита на основе изотопа 
13
С с 
плотностью менее 0,8 г/см
3
состоит из агрегатов частиц до 1000 нм (рис. 5.3, 
а). Однако, морфология частиц, составляющих агрегат, резко отличается от 
образца углеродного композита класса МПГ-6, поскольку каждая тонкая 
пластинка устроена так, что похожа на лист бумаги, смятый в центре, а затем 
немного расправленный [132].
Структура такой пластинки не является монокристаллической, а 
соответствует поликристаллическому состоянию – набору случайно 
ориентированных 
между 
собой 
блоков, 
дающих 
кольцевую 
микродифракцию, представленную на врезке к рис. 5.3 а. Интересно, что 
загибающиеся края таких пластинок похожи на волокнистый углерод, что 
хорошо видно на микрофотографии более крупного масштаба (рис. 5.3 б). 

---

130 
Конструкционные композиты на основе изотопа 
13
С с повышенной 
плотностью (ρ~1,55 г/см
3
) и содержанием изотопа около 75% состоят из трех 
типов углеродных частиц. Основную массу образца составляют смятые и 
изломанные графитовые пластины толщиной от 1 до 50 нм, которые имеют 
тенденцию к агломерации. Кроме того, в образце содержатся графитовые 
глобулы, которые, как правило, хорошо огранены и имеют размеры от 50 до 
150 нм; некоторые глобулы частично разрушены. Каждая грань глобулы 
представляет собой графитовую пластину толщиной 15-20 нм. На рис. 5.4 
приведено высокоразрешающее изображение образований, названных 
«кружевами». Эта форма углеродных структур представляет собой смятые 
графитовые слои толщиной около 2 нм, перемежающиеся графитовыми 
пластинами толщиной в 10 нм и длиной до 0.1 мкм. Увеличенное 
изображение таких образований приведено на рис. 5.5.