Tópicos a serem discutidos:

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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 Variação térmica do calor específico:
Altas temperaturas - Lei de Dulong-Petit: Baixas temperaturas: Fônons Elétrons

4 Calor específico do diamante:

5 Calor específico do grafite:

6 Calor específico do grafite – baixas temperaturas

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

8 Condutividade térmica do grafite:

9 Condutividade térmica do grafite:
Anisotropia: ka / kc ~ 5

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:

13 Expansão térmica do grafite – direção a:

14 Expansão térmica do grafite – direção c:

15 Expansão térmica do grafite – direção c:

16 Preparação de materiais grafíticos:
Rota convencional: Partindo de coque + ligante. Extrusão ou compressão. Tratamentos térmicos (3000ºC)  grafitização. Densidade ~ 1,6 a 1,7 g/cm3. Grafite pirolítico: Pirólise de vapores contendo carbono. Deposição sobre substrato aquecido (2000ºC). Alta anisotropia. Densidade ~ 2,23 g/cm3. Tratamentos térmicos sob tensão (3000ºC). Produção de HOPG (“highly oriented pyrolytic graphite”).

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18 Processos de moldagem:

19 Temperaturas envolvidas:

20 Influência dos parâmetros de preparação:

21 Grafitização – difratogramas de raios X: