Ny fitsaboana amin'ny alalan'ny grafita dia mazàna mitaky mari-pana avo lenta manomboka amin'ny 2300 ka hatramin'ny 3000℃, ary ny foto-keviny fototra dia ny fiovan'ny atôma karbônina avy amin'ny fandaminana tsy milamina ho amin'ny rafitra kristaly grafita milamina amin'ny alàlan'ny fitsaboana amin'ny hafanana avo lenta. Ireto ambany ireto ny fanadihadiana amin'ny antsipiriany:
I. Elanelana mari-pana ho an'ny fitsaboana amin'ny alalan'ny grafitization mahazatra
A. Fepetra takiana fototra momba ny mari-pana
Ny fanaovana grafitisma mahazatra dia mitaky ny fampiakarana ny mari-pana ho eo anelanelan'ny 2300 sy 3000℃, izay:
- 2500℃ dia manamarika teboka fiovana lehibe, izay mihena be ny elanelan'ny sosona anatiny amin'ny atôma karbônina, ary mitombo haingana ny haavon'ny grafitisma;
- Rehefa mihoatra ny 3000℃, dia miha-miova tsikelikely ny fiovana, ary manakaiky ny fahalavorariana ny kristaly grafita, na dia mitombo aza ny mari-pana bebe kokoa ka mampihena kely ny fahombiazana.
B. Fiantraikan'ny fahasamihafan'ny akora amin'ny mari-pana
- Karbonina mora avadika ho grafiti (ohatra, coke petroleum): Miditra amin'ny dingana avadika ho grafiti amin'ny 1700℃, miaraka amin'ny fitomboana miavaka amin'ny ambaratonga avadika ho grafiti amin'ny 2500℃;
- Karbonina sarotra ovaina ho grafiti (ohatra, antrasita): Mila mari-pana ambony kokoa (manakaiky ny 3000℃) mba hahazoana fiovana mitovy amin'izany.
II. Fomba iray ahafahan'ny mari-pana ambony mampiroborobo ny fandaminana ny atôma karbônina
A. Dingana 1 (1000–1800 ℃): Famoahana mihelina sy fandaminana roa refy
- Misaraka ny rojo alifatika, ny fatorana CH, ary ny C=O, ka mamoaka hidrôzenina, oksizenina, azota, solifara, ary singa hafa amin'ny endrika monomera na molekiola tsotra (ohatra, CH₄, CO₂);
- Miitatra ao anatin'ny sehatra roa refy ny sosona atôma karbônina, miaraka amin'ny haavon'ny mikrokristalina mitombo avy amin'ny 1 nm ka hatramin'ny 10 nm, raha toa kosa ka tsy miova firy ny firafitry ny sosona anatiny;
- Samy mitranga miaraka na ny endothermic (fihetsika simika) na ny exothermic (dingana ara-batana, toy ny famoahana angovo interface avy amin'ny fanjavonan'ny sisin-tany mikrokristalina).
B. Dingana 2 (1800–2400℃): Fandaminana telo refy sy fanamboarana ny sisin-tany voamaina
- Ny fitomboan'ny fatran'ny hovitrovitra mafana amin'ny atôma karbônina dia manosika azy ireo hiova ho fandaminana telo refy, fehezin'ny fitsipiky ny angovo maimaim-poana farafahakeliny;
- Mihena tsikelikely ny fivezivezen'ny zavatra sy ny sisin-tany eo amin'ny sehatra kristaly, izay hita taratra amin'ny fisian'ny tsipika maranitra (hko) sy (001) ao amin'ny spektra difraksiona taratra X, izay manamafy ny fiforonan'ny fandaminana milamina telo refy;
- Ny loto sasany dia mamorona karbida (ohatra, karbida silikônina), izay miendaka ho etona metaly sy grafita amin'ny mari-pana ambony kokoa.
C. Dingana 3 (Ambonin'ny 2400℃): Fitomboan'ny voamaina sy ny fananganana kristaly indray
- Mitombo eo amin'ny 10–150 nm eo ho eo ny refin'ny voam-bary manaraka ny axe-a ary eo amin'ny sosona 60 eo ho eo (eo amin'ny 20 nm eo ho eo) manaraka ny axe-c;
- Miharatsy ny fivezivezen'ny atôma karbônina ao anatin'ny tambajotra anatiny na ao anatin'ny molekiola, raha mitombo be kosa ny tahan'ny etona amin'ny akora karbônina rehefa miakatra ny mari-pana;
- Mitranga ny fifanakalozana akora mavitrika eo amin'ny dingana mivaingana sy ny dingana entona, ka miteraka fiforonan'ny rafitra kristaly grafita milamina tsara.
III. Fanatsarana ny mari-pana amin'ny alàlan'ny dingana manokana
A. Fampidirana amin'ny alalan'ny Grafita katalitika
Ny fanampiana katalista toy ny vy na ferrosilicon dia afaka mampihena be ny mari-pana amin'ny grafitization hatramin'ny 1500–2200℃. Ohatra:
- Afaka mampidina ny mari-pana avy amin'ny 2500–3000℃ ho 1500℃ ny katalista Ferrosilicon (25% ny votoatin'ny silikônina);
- Afaka mampihena ny mari-pana ho ambanin'ny 2200℃ ny katalista BN sady manatsara ny fironan'ny fibre karbônina.
B. Fandrafetana Grafita amin'ny Mari-pana Avo Indrindra
Ampiasaina amin'ny fampiharana madio avo lenta toy ny grafita kilasy nokleary sy kilasy aerospace, ity dingana ity dia mampiasa fanafanana induction matetika antonony na fanafanana arc plasma (ohatra, ny mari-pana amin'ny atiny plasma argon mahatratra 15,000 ℃) mba hahazoana mari-pana ambonin'ny vokatra mihoatra ny 3200 ℃;
- Mihoatra ny 0.99 ny haavon'ny famolahana grafit, miaraka amin'ny votoatin'ny loto ambany dia ambany (votoatin'ny lavenona < 0.01%).
IV. Fiantraikan'ny mari-pana amin'ny fiantraikan'ny grafita
A. Fanoherana sy Fitondran-tena mafana
Isaky ny fitomboana 0.1 amin'ny ambaratongan'ny grafita dia mihena 30% ny resistivity, ary mitombo 25% ny conductivity mafana. Ohatra, aorian'ny fitsaboana amin'ny 3000℃, dia mety hidina hatramin'ny 1/4–1/5 amin'ny sandany voalohany ny resistivity-n'ny grafita.
B. Toetra mekanika
Mampihena ny elanelan'ny sosona manelanelana ny grafita ho amin'ny sanda efa ho tonga lafatra (0.3354 nm) ny mari-pana avo, ka mampitombo be ny fanoherana ny dona ara-hafanana sy ny fahamarinan-toerana simika (miaraka amin'ny fihenan'ny coefficient expansion linear 50%–80%), sady manome fahafahana mandoko sy mahatohitra ny fikikisana.
C. Fanatsarana ny fahadiovana
Amin'ny 3000℃, dia rava ny fatorana simika ao amin'ny 99.9% amin'ireo singa voajanahary, ka mamela ny loto hivoaka amin'ny endrika entona ary miteraka fahadiovan'ny vokatra 99.9% na mihoatra.
Fotoana fandefasana: 11 Septambra 2025