ککها به دلیل خواص منحصر به فرد، خلوص شیمیایی و توانایی به دست آوردن رسانایی الکتریکی در طول عملیات حرارتی یکی از اجزای اصلی در تولید آند هستند. خواص آند تا حد زیادی توسط خواص کک تعیین میشود. مقدار و ترکیب ناخالصیها در کک، بینقص بودن ساختار بلوری و تخلخل را به عنوان پارامترهای اصلی ککها که بر خواص آند تأثیر میگذارند، در نظر میگیرند. با توجه به تعدادی از الزامات خاص برای کیفیت کک برای تولید آند، میتوان نتیجه گرفت که ارزیابی مناسب بودن فناوری کک، یک کار چند عاملی است.
هیچ شاخص واحدی وجود ندارد که به طور واضح کیفیت کک را تعیین کند. این کار توسط مجموعهای از شاخصها تعیین میشود که به کیفیت مواد اولیه و شرایط پردازش آن بستگی دارد. کی از مهمترین شاخصها میزان ناهمسانگردی کک است، که توسط شکل ذرات کک با استفاده از میکروسکوپ نوری تعیین میشود. ساختار کک، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی آن و توانایی گرافیته شدن را تعیین میکند.
گرافیته شدن به توانایی جذب انرژی حرارتی توسط کک برای تبدیل اجزای جدا از هم به ساختاری شبیه صفحات گرافنی که روی هم قرار میگیرند، میگویند. تحرک صفحات مولکولی آروماتیک هنگامی که مزوفازهای تجمیع شده جامد میشوند، ثابت است و صرفا با افزایش دما نمیتوان ترکیبی با ناهمسانگردی بیشتر نسبت به حالت قبل ایجاد کرد.
کریستالوگرافی کک سوزنی
میکروسکوپ نوری میتواند قرارگیری اولیه صفحات را در دماهای مختلف عملیات حرارتی در مقیاس میکرون نشان دهد. به علاوه XRD میتواند رشد کریستالها در مقیاس نانومتری را دنبال کند. تأثیر گرافیته شدن بر CTE از طریق آنالیز XRD راحتتر درک میشود چرا که میتواند اندیسهای (Lc ، La و d002) را مشخص کند و نسبت به روش شمارش نقاط در SEM یا میکروسکوپ نوری اطلاعات کمی از مقیاس میکرونی و نانومتری در اختیار بگذارد.
تأثیر افزایش دما بر اندیسهای به دست آمده از XRD ککهای نفتی در جدول زیر مشاهده میشود (شرایط توسعه کریستالی کک سوزنی با افزایش دما).
با افزایش دمای عملیات حرارتی، فضای بین صفحهای (d002) بین صفحات گرافن کاهش و ارتفاع و عرض کریستال افزایش مییابد. ناهمسانگردی ریزساختار یک ویژگی پایهای برای اصلاحات ساختار کریستالی همراه با افزایش دما است.
منبع: برگرفته از کتاب جامع از نفت تا گرفت؛ مسئله الکترود گرافیتی