石墨製品的溫度與強度如何控製
石墨製品的溫度與強度如(rú)何控(kòng)製
一般來說,普通的石墨的熔點是在4000度左右,但是在常壓下,石墨在600度(dù)就會與大氣中(zhōng)的氧氣發(fā)生反應,所以常壓下耐600度以下(xià)的溫度是沒有問題的,不會影響石墨的材質和使用。石墨在400℃開(kāi)始與空氣中的氧(yǎng)氣發生氧化,但變化不是(shì)很明顯,1700℃時氧化更加明顯,需要(yào)抽真空或(huò)加氮氣保護,在加(jiā)惰性氣(qì)體保護的情況下可耐3000℃高(gāo)溫,4350℃發生(shēng)揮發。
石墨(mò)製品(pǐn)的強度在高溫下明顯增加,石墨的抗(kàng)拉強度在1000度的時候比常溫下增加20%左(zuǒ)右,在1500度時(shí)比常溫下增加30%左右,在2000度時比常(cháng)溫下增加50%左右,2500度時比常溫下增加75%左右,有的甚至達到比常溫時的強度高一倍,如果溫度繼續(xù)進一步(bù)升高,則強度反而會有所下降。
石墨(mò)的強度隨著溫度升高而(ér)增大的原因可解釋(shì)為以下(xià)幾條:
一,石墨在低(dī)溫時(shí)不會產生局部的塑性(xìng)變化,所以即(jí)使給予比(bǐ)較低的負荷,因為應力的集中也(yě)會引(yǐn)起破裂。但是,在溫(wēn)度升高到一定的程度時,呈現塑性的關係會在應力集中點附近產生局部變形,使應力有所分散,所以即使施加比較大的負荷也不至於引起破裂。
二,因為石墨晶體的熱膨脹(zhàng)係數具有(yǒu)較大的各向異性,從高溫下被冷卻(què)後會在晶(jīng)粒內部產生較大(dà)的應力。低溫(wēn)的時候石墨的強度比較低,是由於外力疊加(jiā)內應力所致,但是在加熱到一定溫度,其(qí)內應力逐漸減少,所以強度(dù)隨著溫度升(shēng)高而增加。