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

nov 8, 2021
admin

Den vetenskapliga litteraturen om grafitens smältpunkt och dess egenskaper vid smältning har gåtts igenom, med början i Bundys studie från 1963 och fram till 2003. Uppgifter som erhölls av Pirani 1930 och som har citerats i vissa nyare publikationer beaktas också. Successiva experimentella data och teoretiska förutsägelser om kolets smältpunkt sammanfattas. Historien om kolstudier, med början 1963, ges och omfattar både laser- och eluppvärmning av grafit. Den största avvikelsen i de experimentella resultaten gäller värdet av grafitens verkliga smälttemperatur i intervallet 4000 eller 5000 K.

I artikeln beskrivs först laseruppvärmning. Pulsad laseruppvärmning av grafit visar vanligtvis att det inte finns någon platå för smälttemperaturen vid uppvärmning av ett grafitprov med låg densitet (endast en avböjningspunkt observeras på pyrometerns ökande signal). Kolånga, som ett resultat av sublimering av grafit, spelar vanligtvis en ledande roll i temperaturmätningarna nära smältpunkten vid långsam uppvärmning.

Den elektriska volymuppvärmningen av grafit diskuteras sedan. Flera elektriska pulsundersökningar listas: mätningar av olika egenskaper, uppvärmning av grafit med låg densitet och mycket långsam pulsuppvärmning upp till steady-state med växelström. Ett separat avsnitt visar data om spektrala emissivitetsundersökningar, som krävs vid temperaturmätningar av grafit.

Trovärdiga experimentella data för grafitens smältpunkt presenteras: entalpi för fast tillstånd vid smältning (10,5 kJ/g); entalpi för flytande tillstånd vid smältning (20.5 kJ/g); grafitens smältningsvärme (10 kJ/g); resistivitet för flytande kol (730 μΩ cm) nära smältpunkten vid en densitet på 1,8 g/cm3 under höga tryck (flera GPa); uppskattning av expansionen (70 %) under smältning vid ett tryck på 100 MPa; och smältningstemperaturen Tm = 4800 ± 100 K vid ett tryck på 10-100 MPa. De flesta av dessa data har erhållits genom snabb elektrisk uppvärmning (1-5 μs), som stöds av data från noggrant utförd laserpulsuppvärmning.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.