Surface reactions of single crystals of graphite^(*)

Argonne National Laboratory, Lemont, Illinois, U.S.A.

Résumé

Les réactions chimiques produisent des structures superficielles caractéristiques sur des cristaux uniques de graphite. Celles-ci ont été étudiées au microscope optique et au microscope électronique. 11 a été possible de déterminer des différences de réactivité chimique entre les diverses faces des cristaux. En particulier, il ne se produit d’oxydation qu’aux bords et non sur les surfaces des plans des couches, à moins que des défauts de réseau n’aient été introduits dans le cristal. Des gradins superficiels apparaissent souvent au cours de la réaction sur l’oxygène ou le gaz carbonique. L’angle de ces gradins est en général, mais pas toujours, en relation avec la vitesse de réaction. Les gradins tendent à être presque verticaux lorsque la réaction est accélérée par l’eau. Des études avec traceur au tritium décèlent une rétention persistante d’eau par le graphite. Des effets superficiels prononcés sont provoqués par des catalyseurs colloïdaux solides.

Divers défauts et leur influence sur la réactivité ont été étudiés. On a observé que les dislocations en spirale à grand vecteur de Burgers augmentent la réactivité et produisent des cavités. On a observé que les endommageurs provoqués par les radiations et les défauts de réseau dus à la trempe entraînent des modifications profondes dans la cinétique de réaction et par suite des changements dans les structures superficielles