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Tópicos a serem discutidos: Generalidades. Comparação grafite × diamante. Estrutura cristalina do grafite. Estrutura de bandas do grafite. Propriedades.

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1 Tópicos a serem discutidos: Generalidades. Comparação grafite × diamante. Estrutura cristalina do grafite. Estrutura de bandas do grafite. Propriedades elétricas e magnéticas. Propriedades térmicas. Preparação de materiais grafíticos.

2 Propriedades térmicas do grafite: Calor específico. Condutividade térmica. Coeficientes de expansão térmica. Interpretação: Contribuição das vibrações da rede (fônons) propriedades mecânicas Contribuição eletrônica densidade de portadores de carga

3 Altas temperaturas - Lei de Dulong-Petit: Variação térmica do calor específico: Baixas temperaturas: FônonsElétrons

4 Calor específico do diamante:

5 Calor específico do grafite:

6 Calor específico do grafite – baixas temperaturas

7 Contribuição dos fônons: Condutividade térmica do grafite: c P : calor específico : velocidade de propagação dos fônons : livre caminho médio dos fônons Contribuição dos elétrons: T : temperatura : resistividade elétrica limites cristalinos espalhamento fônon-fônon

8 Condutividade térmica do grafite:

9 Anisotropia: k a / k c

10 Condutividade térmica do grafite – direção a:

11 Relação de Wiedemann-Franz: contribuição eletrônica Grafite: condutividade térmica via fônons

12 Expansão térmica do grafite – direção a:

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14 Expansão térmica do grafite – direção c:

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16 Preparação de materiais grafíticos: Partindo de coque + ligante. Extrusão ou compressão. Tratamentos térmicos (3000ºC) grafitização. Densidade ~ 1,6 a 1,7 g/cm 3. Rota convencional: Pirólise de vapores contendo carbono. Deposição sobre substrato aquecido (2000ºC). Alta anisotropia. Densidade ~ 2,23 g/cm 3. Tratamentos térmicos sob tensão (3000ºC). Produção de HOPG (highly oriented pyrolytic graphite). Grafite pirolítico:

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18 Processos de moldagem:

19 Temperaturas envolvidas:

20 Influência dos parâmetros de preparação:

21 Grafitização – difratogramas de raios X:


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