قدرتی گرافائٹ اور مصنوعی گرافائٹ کی شناخت کا طریقہ

2025-03-26

قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد قدرتی فلیک کرسٹل گرافائٹ سے بنایا جاتا ہے، جسے پیسنے، گردنوں کا بنانا، درجہ بندی، صاف کرنے اور سطح وغیرہ کے ذریعے پروسس کیا جاتا ہے۔ اس کی اعلی کرسٹلینٹی قدرتی طور پر تشکیل پاتی ہے۔ اور مصنوعی گرافائٹ اینوڈ مواد آسانی سے پٹرولیم کوک، سوئی کوک، ایسفالٹ کوک جیسی کاربن میں گرافیٹائز کرنے کی قابلیت رکھتا ہے، جو ایک خاص درجہ حرارت پر کیلکی نیشن کے ذریعے تیار ہوتا ہے، اور پھر کٹھنائی، درجہ بندی، اعلی درجہ حرارت گرافیٹائزیشن نظام کے بعد، اس کی اعلی کرسٹلینٹی اعلی درجہ حرارت گرافیٹائزیشن کے ذریعے تشکیل پاتی ہے۔ یہ بنیادی خام مال اور تیاری کی ٹیکنالوجی میں اساسی فرق کی وجہ سے ہے کہ دونوں کا مائیکرو اسٹرکچر، کرسٹل اسٹرکچر، برقی کیمیائی کارکردگی اور پروسیسنگ کی کارکردگی واضح طور پر مختلف ہیں۔

مائیکرو اسٹرکچر کے لحاظ سے، قدرتی گرافائٹ طبقاتی ہے۔ قدرتی گرافائٹ کی SEM پروفائل لامیلا کی ساخت کو برقرار رکھتی ہے، اور لامیلا کی ساخت کے درمیان بہت سے خالی جگہیں ہیں۔ اعلی درجہ حرارت کی گرافیٹائزیشن کے عمل میں، کرسٹل کی ساخت کو ABAB ساخت کے مطابق دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے، اور پولیمرائزیشن کنٹریکشن، اور اس کی داخلی کثافت میں کوئی خالی جگہ نہیں ہوتی۔

ایکس رے ڈیفریکشن

کریسٹل ڈھانچے کے نقطہ نظر سے، قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد میں اعلیٰ کرسٹلینٹی ہے۔ XRD پیٹرن میں، اس کے (002) کرسٹل طیارے کی ڈیفریکشن چوٹی کا زاویہ زیادہ ہے، ورق کی ساخت مکمل ہے، تہوں کے درمیان فاصلہ کم ہے، اور سمت (I002/I110) واضح ہے۔ (101) کرسٹل طیارے کی ڈیفریکشن چوٹی کے مقام کے 43-45 ڈگری اور (012) کرسٹل طیارے کی ڈیفریکشن چوٹی کے مقام کے 46-47 ڈگری سے دیکھا جا سکتا ہے کہ قدرتی گرافائٹ میں واضح 2H مرحلہ اور 3R مرحلہ ہے، جبکہ مصنوعی گرافائٹ میں صرف 2H مرحلہ ہے۔ ہیکساگونل گرافائٹ (2H) اور رومبہڈر گرافائٹ (3R) کے XRD پیٹرن درج ذیل ہیں:

رامن اسپیکٹرoscopy

قدرتی گریفائٹ اور مصنوعی گریفائٹ کے لیے بغیر گرافائٹائزیشن ٹریٹمنٹ کے، SEM پروفائل کے علاوہ، XRD کرسٹل سٹرکچر ڈایاگرام اور اس کے پیرامیٹرز میں فرق کرنے کے لیے، Raman اسپیکٹرم ٹیسٹ ڈس آرڈر ID/IG بھی گریفائٹ کی ان دو اقسام میں فرق کرنے کا ایک مؤثر طریقہ ہے۔ قدرتی کروی گریفائٹ کی ڈس آرڈر کی ڈگری ID/IG عام طور پر 0.4~0.85 ہے، سطح پر بغیر گرافٹائزیشن کے لیپت قدرتی گریفائٹ کی خرابی کی ڈگری ID/IG عام طور پر 0.9~1.6 ہے، اور نئے ترمیم شدہ قدرتی گریفائٹ کا عارضہ ڈگری ID/IG عام طور پر 0.2~0.6 ہے۔ مصنوعی گریفائٹ ID/IG کی خرابی کی ڈگری عام طور پر 0.04~0.34 ہوتی ہے۔ مجموعی طور پر، اعلی درجہ حرارت کے گرافائٹائزیشن کے بغیر قدرتی گریفائٹ اینوڈ مواد کی ڈس آرڈر ڈگری ID/IG مصنوعی گریفائٹ انوڈ مواد سے بڑا ہے۔ سطح پر لیپت شدہ قدرتی گریفائٹ کی ڈس آرڈر ڈگری ID/IG عام طور پر 0.17~0.36 ہے، اور مصنوعی گریفائٹ کی عام طور پر 0.04~0.34 ہوتی ہے۔ گرافٹائزڈ قدرتی گریفائٹ اور مصنوعی گریفائٹ کی ڈس آرڈر کی ڈگری ID/IG ایک دوسرے کے درمیان ہے، اور رامان ٹیسٹ ایک مؤثر طریقہ نہیں ہے۔

نتیجہ کا فیصلہ

1. بغیر ہائی درجہ حرارت (2400-3300) گرافٹائزیشن علاج کے قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد اور مصنوعی گرافائٹ اینوڈ مواد کا موازنہ

(1) SEM کراس سیکشن: بغیر ہائی درجہ حرارت گرافٹائزیشن کے قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد کا SEM کراس سیکشن ورق کے ڈھانچوں کے درمیان خلا رکھتا ہے، اور مصنوعی گرافائٹ اینوڈ مواد کا SEM کراس سیکشن کثیف اور بے درز ہے۔

(2) XRD: بغیر ہائی درجہ حرارت گرافٹائزیشن علاج کے قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد کے XRD پیٹرن میں واضح 2H مرحلہ اور 3R مرحلہ موجود ہیں، اور مصنوعی گرافائٹ اینوڈ مواد کے XRD پیٹرن میں صرف 2H مرحلہ موجود ہے۔

(3) ID/IG: بغیر ہائی درجہ حرارت گرافٹائزیشن کے سطح پر کوٹڈ قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد کا disorder ID/IG عام طور پر 0.9~1.6 ہے، اور مصنوعی گرافائٹ کا disorder ID/IG عام طور پر 0.04~0.34 ہے۔

2. قدرتی گرافائٹ منفی مواد اور ہائی درجہ حرارت (2400-3300) پر گرافٹائزڈ مصنوعی گرافائٹ منفی مواد کا موازنہ

(1) SEM کراس سیکشن: ہائی درجہ حرارت گرافٹائزیشن کے ذریعہ علاج شدہ خالص قدرتی گرافائٹ اینوڈ مواد کا SEM کراس سیکشن ورق کی ساخت کے درمیان خلا رکھتا ہے، جبکہ خالص مصنوعی گرافائٹ اینوڈ مواد کا SEM کراس سیکشن ایک کثیف ساخت رکھتا ہے اور کوئی خلا نہیں ہے، اور اسے ہائی درجہ حرارت گرافٹائزیشن کا سامنا کرنا پڑا ہے۔ کمپوزٹ گرافائٹ اینوڈ مواد کا SEM کراس سیکشنل منظر یہ ظاہر کرتا ہے کہ قدرتی گرافائٹ ورق کی ساخت اور مصنوعی گرافائٹ کی کثیف اور بے درز ساخت کے درمیان خلاء موجود ہیں۔