Thermal conductivity of partially graphitized biocarbon obtained by carbonization of medium-density fiberboard in the presence of a Ni-based catalyst


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The thermal conductivity k and resistivity ρ of biocarbon matrices, prepared by carbonizing medium-density fiberboard at Tcarb = 850 and 1500°C in the presence of a Ni-based catalyst (samples MDF-C( Ni)) and without a catalyst (samples MDF-C), have been measured for the first time in the temperature range of 5–300 K. X-ray diffraction analysis has revealed that the bulk graphite phase arises only at Tcarb = 1500°C. It has been shown that the temperature dependences of the thermal conductivity of samples MDFC- 850 and MDF-C-850(Ni) in the range of 80–300 K are to each other and follow the law of k(T) ∼ T1.65, but the use of the Ni-catalyst leads to an increase in the thermal conductivity by a factor of approximately 1.5, due to the formation of a greater fraction of the nanocrystalline phase in the presence of the Ni-catalyst at Tcarb = 850°C. In biocarbon MDF-C-1500 prepared without a catalyst, the dependence is k(T) ∼ T1.65, and it is controlled by the nanocrystalline phase. In MDF-C-1500(Ni), the bulk graphite phase formed increases the thermal conductivity by a factor of 1.5–2 compared to the thermal conductivity of MDF-C-1500 in the entire temperature range of 5–300 K; k(T = 300 K) reaches the values of ∼10 W m–1 K–1, characteristic of biocarbon obtained without a catalyst only at high temperatures of Tcarb = 2400°C. It has been shown that MDF-C-1500(Ni) in the temperature range of 40‒300 K is characterized by the dependence, k(T) ∼ T1.3, which can be described in terms of the model of partially graphitized biocarbon as a composite of an amorphous matrix with spherical inclusions of the graphite phase.

Об авторах

T. Orlova

Ioffe Physical-Technical Institute; National Research University of Information Technologies, Mechanics, and Optics

Автор, ответственный за переписку.
Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Россия, Politeknicheskaya ul. 26, St. Petersburg, 194021; Kronverksky pr. 49, St. Petersburg, 197101

L. Parfen’eva

Ioffe Physical-Technical Institute

Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Россия, Politeknicheskaya ul. 26, St. Petersburg, 194021

B. Smirnov

Ioffe Physical-Technical Institute

Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Россия, Politeknicheskaya ul. 26, St. Petersburg, 194021

A. Gutierrez-Pardo

Departamento de Fisica de la Materia Condensada, Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS)

Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Испания, Sevilla, 41012

J. Ramirez-Rico

Departamento de Fisica de la Materia Condensada, Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS)

Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Испания, Sevilla, 41012

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».