石墨零配件加工的電性質(zhì)和磁性質(zhì)有什么
石墨零配件加工單晶的電導(dǎo)率具有明顯的異向性,在平行于層面方向上在室溫下,其電阻率約為5×10Ω·cm,而垂直于層面的C軸方向上,其電阻率就會添加100-1000倍。石墨塊的電阻異向性與此有密切關(guān)系,異向性因制造過程中形成的晶體配列程度不同而有差異。人造石墨有這樣一個特征,即石墨化溫度越高,其電阻就越小,并且在某一溫度下,其電阻值為最小。
根據(jù)經(jīng)驗可知,以石油焦為原料制取的石墨,其最小值發(fā)生在400~600℃之間,超過此溫度,一直到2500℃,電阻簡直成直線添加,并且電阻的最小值越小,此直線上升的坡度就越大。假如考慮與電性質(zhì)有關(guān)的石墨的電子能帶的結(jié)構(gòu),石墨從其本質(zhì)來看是一種半導(dǎo)體,充溢電子的價電子帶被空的導(dǎo)帶和狹隘的禁帶所離隔,當(dāng)溫度上升時,電子便從價電子帶導(dǎo)游帶移動(被激發(fā)),在價電子帶殘留下帶正電荷的空穴,此電子和空穴(此兩者叫做載流子)共同起導(dǎo)電效果。導(dǎo)電能力的巨細(xì)不僅取決于載流子的數(shù)量,并且因載流子運動時的散射情況而有不同。散射的原因是原子的品質(zhì)振蕩具有周期性的素亂。這是原子的熱運動所別趣的,所以跟著溫度的上升,電阻亦不斷添加。但是單晶石墨零配件加工,溫度下降,其電阻這簡減少,所以還要考慮它還具有金屬性格的一面,因此還可認(rèn)為,價電子帶和導(dǎo)帶的一部分相互堆疊。
磁學(xué)的性質(zhì)對碳的電子論的研究提供了有力的頭緒。物質(zhì)的磁化率(x)是表明磁力矩(磁化強度)(M)和磁場強度(H)。假如x為負(fù),該物質(zhì)即是反磁性體。樸實石墨零配件加工的磁化率的導(dǎo)向性是十分高的:在a向上,x=-21.5×10emu/g;在C向上,x=-0.5x10-“emu/g。a向結(jié)晶尺度的巨細(xì)對此種反磁化率有很大的影響。許多種碳,在1500℃熱處理溫度下,呈現(xiàn)x的急劇添加,在2300℃以上時,達到飽滿。這種x值劇增的現(xiàn)象發(fā)生在晶體尺度為(75~150)×0.1nm的范圍內(nèi)。

