Effect of interlamellar bisulfate ions upon the flexural strength and dimensions of polycrystalline graphite^(*)

Los Alamos Scientific Laboratory, University of California, Los Alamos, New Mexico.

Résumé

Lorsque du graphite polycristallin réagit sur l’acide sulfurique pour former des bisulfates de graphite interlamellaires, on observe des modifications de la résistance à la flexion et des dimensions physiques. La résistance à la flexion commence par augmenter avec le degré d’oxydation et atteint une valeur relative maximale d’environ 1,25 pour une concentration ionique d’environ 10^–3 ions HSO₄^–- par atome de carbone. Les résultats sont légèrement différents pour les composés lamellaires et résiduaires, ce qui dénote l’existence d’une relation avec la distribution ionique.

Le graphite, sous forme d’une baguette extrudée, se dilate de façon anisotropique. La dilatation produite par voie chimique est donc semblable à la dilatation thermique. La dilatation dépend aussi de la distribution des ions, car elle est plus faible pour les composés résiduaires.

On pense que les deux effets sont attribuables à la dilatation des cristallites de graphite le long de la direction c, dilatation qui se produit quand le réactif pénètre dans le réseau du graphite. L’augmentation de la résistance à la flexion est probablement la conséquence de la diminution des tensions qui s’établissent du fait de la dilatation unidirectionnelle des cristallites, tout comme cela a été proposé par Mrozowski et Mizushima pour expliquer la relation entre la résistance du graphite polycristallin et la température.