The influence of high temperature plastic deformation on the kinetics of graphitization of pyrolytic carbons

Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA.

Abstract

T he effects of high temperature deformation on the isothermal graphitization vs. time characteristics of a substrate- nucleated pyrolytic carbon have been investigated by comparing the x-ray structures of deformed and undeformed samples which had identical heat treatment histories. The deformation was performed in tension parallel to the substrate and in compression parallel or perpendicular to the substrate. In all cases graphitization was enhanced by plastic deformation. The effect appeared to have two components: (1) An immediate and direct influence of the deformation process, and (2) a residual effect due to deformation-induced microstructural changes. Possible mechanisms are discussed and it is concluded that the phenomena result primarily from stress-assisted bond-breaking.

Résumé

Les effets de la déformation à haute température sur les caractéristiques de graphitation isothermique — temps d’un pyrocarbone germiné au support sont déterminés en comparant les structures aux rayons X des échantillons déformés et non- déformés qui ont eu les mêmes histoires de traitement thermique. La contrainte s’effectuait en tension parallèlement au plan du dépôt et en compression parallèlement ou perpendiculairement au plan du dépôt. En tous cas, le fluage améliorait la graphitation. On peut distinguer deux composantes de l’effet; (1) L’influence immédiate et directe du processus du fluage et (2) un effet résiduel à cause de changements microstructuraux produits par le fluage. Les processus possibles sont discutés et on conclut que les phénomènes sont produits surtout par l’arrachement des liaisons assisté par la contrainte.