Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963-2003)

lis 8, 2021
admin

Przegląd literatury naukowej dotyczącej temperatury topnienia grafitu i jego właściwości w stanie stopionym, począwszy od badań Bundy’ego w 1963 roku do roku 2003. Uwzględniono również dane uzyskane przez Piraniego w 1930 roku, które były cytowane w niektórych ostatnich publikacjach. Kolejne dane doświadczalne i przewidywania teoretyczne dotyczące temperatury topnienia węgla są podsumowane. Przedstawiono historię badań nad węglem, począwszy od 1963 roku, obejmującą zarówno laserowe jak i elektryczne ogrzewanie grafitu. Główna rozbieżność w wynikach eksperymentalnych dotyczy wartości prawdziwej temperatury topnienia grafitu w zakresie 4000 lub 5000 K.

Praca opisuje najpierw ogrzewanie laserowe. Pulsacyjne laserowe nagrzewanie grafitu zwykle wykazuje brak plateau temperatury topnienia przy nagrzewaniu próbki grafitu o małej gęstości (obserwuje się jedynie punkt odchylenia na narastającym sygnale pirometru). Pary węgla, w wyniku sublimacji grafitu, zwykle odgrywają wiodącą rolę w pomiarach temperatury w pobliżu temperatury topnienia przy powolnym ogrzewaniu.

Objętościowe ogrzewanie elektryczne grafitu jest następnie omówione. Wymieniono kilka badań impulsów elektrycznych: pomiary różnych właściwości; ogrzewanie grafitu o niskiej gęstości; oraz bardzo powolne ogrzewanie impulsowe aż do stanu ustalonego za pomocą prądu zmiennego. W osobnym rozdziale przedstawiono dane dotyczące badań emisyjności spektralnej, które są wymagane w pomiarach temperatury grafitu.

Przedstawiono wiarygodne dane doświadczalne dotyczące temperatury topnienia grafitu: entalpia stanu stałego pod topnieniem (10.5 kJ/g); entalpia stanu ciekłego pod topnieniem (20.5 kJ/g); ciepło topnienia grafitu (10 kJ/g); rezystywność ciekłego węgla (730 μΩ cm) w pobliżu temperatury topnienia przy gęstości 1,8 g/cm3 pod wysokim ciśnieniem (kilka GPa); oszacowanie rozszerzalności (70%) podczas topnienia przy ciśnieniu 100 MPa; oraz temperaturę topnienia Tm = 4800 ± 100 K przy ciśnieniu 10-100 MPa. Większość z tych danych uzyskano w wyniku szybkiego ogrzewania elektrycznego (1-5 μs), które są wspierane przez dane starannie wykonanego ogrzewania impulsami laserowymi.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.