Genişletilmiş grafit levhaların gücü nasıl artırılır?

Mar 04, 2026

Mesaj bırakın

Genişletilmiş grafit levhaların gücünü artırmanın iki yolu vardır:
İlk olarak, grafit katmanlarının katmanlar arası kayması için gereken kuvveti artırın.
İkincisi, grafit kristal yapısındaki ve gözenekli ağ özelliklerindeki kusurlar, katmanlar içinde gerilim yoğunlaşmasına neden olur; bu nedenle bu stresi azaltmak için çaba sarf edilmelidir.

 

Bu sorunun nedeni genleşmiş grafit levhaların bağ enerjisinin karışık tipte olmasıdır:
Düzlem içinde atomlar kovalent bağlarla bağlanır ve bu da nispeten güçlü bir bağla sonuçlanır. Düzlemler arasında bağlanma daha zayıf moleküler bağlarla gerçekleşir. Kristal tabaka kırılması için iki durum vardır: Birincisi, çoğunlukla bölünme düzlemleri boyunca kırılgan kırılmaya neden olan atomların ayrılmasıdır.

Diğer bir hasar türü ise göreceli kayma nedeniyle plastik deformasyon ve kırılmanın meydana geldiği kristal seviyesindeki kayma kırılmasıdır. Genişletilmiş grafit genellikle bu ikinci kategoriye girer.

 

Grafit pulları üzerindeki kusurların ve gözeneklerin neden olduğu gerilim yoğunlaşması sorunu, yüksek-güçlü bir mikroskop altında gözlemlenebilir. Dairesel deliklerin olduğu yerlerde çatlaklar ortaya çıkar ve çekme gerilimi altında paralel çizgiler veya gerilim çizgileri belirir. Gerilim çizgileri deliklerin çevresinde daha yoğunlaşmıştır. Çatlakların keskin kenarlarında veya kare deliklerin köşelerinde önemli gerilim yoğunlaşmaları meydana gelir. Bu nedenle malzemedeki yapısal kusurların ve çatlakların azaltılması ve kristal tabakanın kayma eğiliminin en aza indirilmesi mukavemeti arttırabilir. Pratik üretimde vermiküler grafit miktarının arttırılması ve dendritik grafit miktarının azaltılması bu sorunların bir kısmını çözebilir.

 

Borürlerin eklenmesi katman kaymasına engel oluşturabilir ve katmanların kaymasını zorlaştırabilir. Eklenen borun miktarı genleşmiş grafitin mukavemetiyle ilgilidir; Belirli bir işlem ve genişletilmiş grafit levha formülü için eklenecek optimum miktarda bor vardır. Az miktarda bor bile mukavemeti önemli ölçüde artırabilir. Karbon matrisinde "tırnak-benzeri" bileşikler oluşturmak için borun yanı sıra karbon-filik maddeler de eklenebilir. Karbon ağ yapısına birkaç "çivi" yerleştirmek, katmanlar arası kaymanın neden olduğu kayma gerilimini önleyebilir, böylece mukavemeti artırabilir.