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石墨的晶体结构
时间: 2020-11-23 20:45     作者: 365竞猜

  他于1924年提出理想石墨的结构,又称贝纳尔结构。石墨属于六方晶系构造。(见彩图插页第5、13页

  碳原子六角网格第一层对第二层错开六角形对角线而平行叠合,第三层和第一层位置重复,成ABAB……序列。在石墨中,碳网层面的这种有规则的叠合方式,层面之间相互关系,常称为石墨关系。从第一层到第三层的A—A距离为石墨晶胞的c向距离,常记为

  =0.6708 nm,层间A—B距离为0.3354 nm层面上按碳原子点阵划出许多互相连接的等边平行四边形,其边长为0.2461nm。六方晶系石墨简称六方石墨,其晶体学参数常见表1。

  图1 用粗线划出的菱柱体就是六方石墨的单位晶胞。这一晶胞的体积V按下式计算:

  菱面体石墨混杂在六方石墨中,不能单独分离出来,也可以认为是六方石墨的变体,又称β—石墨。

  上,第一层(A)的2/3 1/30碳原子对着第二层(B)的2/3 1/3 1/3碳原子,再对着第三层(C)一个六角环的中

  央,与四层(A)的2/3 1/30碳原子重合;第一层(A)的000碳原子对着第二层(B)的一个六角环的中央,再对着第三层(C)的00 2/3碳原子,与第四层(A)的

  000碳原子重合。层面的叠合呈ABCABC ……序列。这种序列可划分为二类晶胞,一是正六面体晶胞,用双线个碳原子;二是菱面体晶胞,粗线个碳原子。菱面体晶胞的晶格常数αr按六方石墨晶胞的晶格常数用下式计算:

  在石墨化程度较高的人造石墨中,有多达17%的菱面体成分,在天然鳞片石墨中最高可达30%。石墨受到机械研磨,层面在剪切力的作用下,作不规则滑移,出现混杂堆叠,如ABABCACACABC……等不规则情况,石墨结构受到破坏。但将这种石墨热处理至3000℃,其结构缺陷将得以消除,重新变为ABAB序列的六方石墨。

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