IT8222633A1 - Composto ternario intercalare di grafite con un fluoruro metallico e fluoro, procedimento per la sua produzione e materiale elettroconduttore comprendente il composto ternario intercalare - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell*invenzione industriale dal titolo "COMPOSTO TERNARIO INTERCALARE DI GRAFITE CON UN FLUORURO METALLICO e FLUORO, PROCEDIMENTO PER SUA PRODUZIONE E MATERIALE ELETTROCONDUTTORE-COMPrENDEN TE IL COMPOSTO TERNARIO INTERCALARE".
R I A S SU N T 0
Un nuovo composto ternario intercalare di grafito con un fluoruro metallico e fluoro, rappresentatodal la formula C F(MF ) , in cui M ? Al o Mg e z ? un nu mero intero corrispondente alla valenza di M, ? prodotto mettendo in contatto un materiale grafitico_con un fluoruro metallico scelto fra A1F e MgF2 in una; atmosfera di fluoro gassoso acl una temperatura fra ; 0?C e 400?C per almeno un per?odo di tempo sufficien te ad ottenere un aumento di peso della grafite. I? composto grafitico ternario intercalare cos? ottenuto presenta non soltanto un?eccellente stabilit? all?umi dit?, ma anche un'elevata conducibilit? elettrica. Il nuovo composto grafitico ternario intercalare se condo la presente invenzione pu? essere usato In pra tica come nuovo materiale elettroconduttore e come catalizzatore per.reazioni organiche.
La presente invenzione riguarda un nuovo.composto grafitico intercalare..Pi? in particolare, la presen te invenzione riguarda un composto intercalare terna rio di grafite con un fluoruro metallico e fluoro,il quale non solo ? stabile all.'umidit? ma mostra,anche un*eccellente conducibilit? elettrica la presentein venzione riguarda pure ?n .procedimento per produrre un composto ternario intercalare di grafite con un fluoruro metallico e fluoro. La presente invenzione riguarda inoltre un materiale elettroconduttore comprendente il composto temario intercalare di grafite con un fluoruro metallico e fluoro.
Recentemente ? stata rivolta un*attenzione crescen te a composti intercalari di grafite con fluoruri,a causa delle loro eccellen "ti conducibilit? elettriche. Tuttavia la maggior parte dei composti intercalaridi grafite con fluoruri convenzionalemnte noti presenta no scarsa stabilit? all'umidit?, cosicch? essi si decompongono immediatamente per esposizione all'aria e non possono pertanto essere utilizzati praticamente I fluoruri finora usati come elementi intercalari da .'inserire nella grafite per formare con essi composti di intercalazione presentano bassi punti di fusione! e di-ebollizione., cio? essi sono gassosi o liquidi a temperatura ambiente. E' pertanto generalmente acceit tato che un fluoruro da utilizzare come elemento injrtercalare debba avere una elevata tensione di vapori kd una temperatura relativamente bassa. Non ? stato: lperci?_fatto alcun tentativodi produrre un compost^ intercalare di grafite con un fluoruro avente un elje vato punto_di.fusione o di..ebollizione, E' infatti im possibile preparareun composto intercalare binarioj Idi grafite con AIF3 o MgF2,__che non presentano t'en pione-di vapore_anche ad alte temperature.
La richiedente ha effettuato ricerche estese ed fin tensive allo scopo di sviluppare un composto intercalare di grafite con un fluoruro utilizzabile praticanente, il quale abbia non soltanto un'eccellente conducibilit? elettrica, ma anche un'eccellente stabili;-t? all'umidit?. Come risultato, si ? trovato che un! composto ternario intercalare di grafite con un fluo ruro metallico e fluoro, rappresentato dalla formula
Corrispondente alla valenza di M, (indicato spesso hemplicernente nel seguito come "composto ternario gra fitico intercalare") pu? essere ottenuto con una resa lei 100% rispetto al materiale grafitico impiegato.. Ilcomposto grafitico ternario-intercalare cosi otta auto ? eccellente,non.soltanto per.stabilit? all'unii iit? e per resistenza termica,_ma anche per conducibilit? elettrica. La conducibilit? elettrica del pre sente, composto grafitico,ternario intercalare ? supe riore_-diun ordine di grandezza a quella del materia le grafitico-grezzo impiegato. La pres?nte invenzione ? stata fatta sulla base di tali nuove risultanze.
E ! pertanto..uno scopo della presente..invenzione quello di fornire un nuovo composto grafitico ternario intercalare, il .quale.sia eccellente non soltanto per stabilit? all'umidit? e per.resistenza termi* oa, ma anche per conducibilit?.elettrica.
Un altro scopo della presente invenzione ? quelli di fornire un procedimento per la produzione di tale composto, grafitico ternario intercalare, i Ancora un altro scopo della presente invenzione ;? quello di fornire un nuovo materiale elettroconduttio re comprendente un nuovo composto grafitico ternario intercalare del tipo descritto in precedenza.
I precedenti scopi, caratteristiche e vantaggi d?i la presente invenzione ed altri ancora risulteranno chiari agli esperti del ramo in base alla seguente ! descrizione particolareggiata fatta in connessione oon i disegni allegati, in cui;
la FIGURA 1 mostra un modello di diffrazione ai raggi .X.di CgF( AIF30 15 quale ? unaforma dei composti grafitici ternari..intercalari secondo la.pr sente _invenzione, riportaio in confronto conquello ?i un fluoruro,di grafite;_
la FIGURA 2 mostra una curva DTA (analisi termica differenziale) di C1F(AIF3)09 il quale ? un?altra forma dei composti grafitici ternari intercalari se)-condo la presente invenzione;_
la FIGURA 3 mostra degli spettri ESCA (spettrosco pia elettronica per analisi chimica) di composti de primo stadio e delsecondo stadio, contenenti ciascu no AlF3 come fluoruro metallico secondo la presente invenzione, riportati in confronto con quello di un fluoruro_di grafite
la FIGURA 4 mostra modelli di diffrazione ai ragi quali ?=
no ulteriori forme di composti grafitici ternari intercalari secondo la presente invenzione, riportati in confronto con quello di un fluoruro di grafite; la FIGOBA 5 mostra delle curve DTA di
e di C0F(MgF2) , i quali sono altre forme ancora di composti grafitici ternari di intercalazione secondo la presente invenzione, riportati in confronto con quella di un fluoruro di grafite: e_
_ la FIGURA 6 mostra spettri ESCA di primi e secon di composti, contenenti ciascuno MgF2.come fluoruro metallico secondo la presente invenzione, riportati in confronto con quello di un.fluoruro di grafite.
Secondo un aspetto,.della presente invenzione, si ottiene un composto ternario,intercalare di grafite con,un fluoruro metallico e fluoro, rappresentatodiil la formula CXF(MFz)y, dove M ? Al o Mg e z ? un numI-e ro intero corrispondente alla valenza di M,
In generale, i composti grafitici ternari di intercalazione rappresentati,dalla .formula.CAF(MF4)y, doveM e.z sono come definiti sopra,.possono essere prodotti mettendo in contatto un materiale grafitico con un fluoruro .metallico, precisamente AIF3 o MgF2, in un'atmosfera di fluoro gassoso ad una temperatura compresa fra 0?C e 400?C per un periodo di tempo sufficiente almeno ad ottenere un aumento di peso nella grafite?
La presente invenzione sar? ora descritta in particolare.
I composti graditici ternari intercalari di formu la C F'(MF ) secondo la presente invenzione comprendono composti del primo stadio, secondo stadio, ter^-zo stadio e talvolta quarto stadio o stadi superiori.
Il numero di stadio del composto_grafitico ternario Intercalare pu? essere determinato con la misurassiohe del periodo di identit? (Io) ottenuto per diffrazione ai raggi X. Il numero di stadio del composto grafitico ternario intercalare formatosi dipende non soltaito dalla temperatura e dalla duratadi reazione, ma anche dalla cristallinit? e dallo spessore (direzione ?ell'asse o) del materiale grafitico. Per il composto lei primo stadio, il valore di ? varia da circa 3,0 a 20 ed il valore di y varia da circa 0,03 a 0,20.Per LI composto del secondo stadio, il valore di x vari? ?a circa 11 a 30 ed il valore di 7 varia da circa 0,01 a 0,35^ Per il composto del terzo stadio 0 di stadi superiori, il valore di x varia da circa 30 a 50, il valore di y varia da 10 a T0 . Con riferi? nento a ciascuno dei composti del primo stadio, secon Io stadio, terzo stadio e quarto stadio 0 stadi superiori, i valori di z ed y variano, entro gli interv?l Li sopra accennati, non soltanto a seconda della temperatura e della durata della reazione, ma anche a peconda della cristallinit? e dello spessore sull'aspe c del materiale grafitico. Generalmente nel composto grafitico ternario intercalare di formula C (MF ) , x ? compreso fra circa 0,3 e circa 100 ed y ? compr?so fra circa 0,0001 e circa 0,20.
Il materiale grafitico da usare per la produzione del composto grafitico ternario intercalare secondo la presente invenzione pu? essere uno qualsiasi scel to fra la grafite naturale e la grafite artificiale che pu? essere ottenuta sottoponendo il coke di petrolio o simile ad un^trattamento termico. La granulometria del materiale grafitico non ? critica. Pu? essere impiegata una grafite lamellare o pulverulenta avente una granulometria fra 20 e 50 meshes o non inferiore a 50-400 meshes o superiore (Tyler). Tuttavia, nel caso che si desideri una grafite in forma ii blocco, pu? essere utilizzato un materiale ottani bile con un procedimento comprendente il portare in contatto un idrocarburo come metano, propano, benzene e/o acetilene con un substrato (generalmente costitu? to di grafite artificiale) riscaldato a circa 2300? per pirolizzare l'idrocarburo e depositare sul substrato il materiale grafitico risultante, ed il sotto porre il materiale grafitico depositato ad un trattanento termico. A seconda della temperatura del tratta aento termico, si ottengono grafiti in forma di bloc
iso.aventi diversi gradi di grafitizzazi.on.e..Quando .il trattamento termico ? effettuato a circa 24.00?C, si. prttiene un carbone pirolitico. Qua.ndo il trattamentof termico ? effettuato fra circa 2600?C e 3000?C, si ot tiene una grafite pirolitioa ayente una elevata cri stallini t?.in paragone a.quella di un carbone iroli tico. _
_ Per quanto,riguarda,la produzione di un composto graf itico ternario intercalare di formula Cx AlF 3) o G '?) mettendo in contatto un materiale grafi tico con MF-,0 in un'atmosfera,di fluoro.gass so ad una temperatura fra 0?C e 400?C.per un periodo di tempo sufficiente almeno_ad ottenere .un aumentodi peso nella grafite, le condizioni di reazione oppor tune sono le seguenti.
la pressione del..fluoro non ? critica, ma pu? es sere di solito compresa fra 0,5 e 10 atmosfere. Per il CxF(A1F3 ,la temperatura di reazione va da 0 a 400?C , preferibilmente da 15 a_370?C. Per il C
la temperatura di reazione va da.0 a 400?C, preferibilmente da 15 a 350?C* Come descritto in precedenza, per ottenere la composizione di formula CX(AIF3)y o C F(MgF2) avente i valori desiderati di x e di y, la durata della reazione dipende dalla cristallinita e dallo spessore lungo l'asse c del materiale grafiti, co e dalla temperatura di reazione. Tuttavia la durata della reazione ? compresa generalmente fra 1 ora e 10 giorni e pi? comunemente fra 1 giorno e 8 giorni. Il rapporto quantitativo ponderale del materiale grafitico rispetto al fluoruro metallico, cio? AlF3 o , dipende dal desiderato numero di stadi del ccm posto grafitico ternario intercalare, ma ? generalmente compreso fra 1:0,4.e 1:10. Per quanto riguarda le condizioni di reazione, si nota che quando la tem peratura del sistena.di reazione,viene elevata ad ina temperatura superiore a 100?C, si osserva un aumento di peso nella grafite durante il corso del raffredda mento del sistema di reazione una volta riscaldato allorch? la temperatura si abbassa sotto i 100?C. se lo spessore lungo l'asse o del materiale grafitico ? superiore a 1 mm, il prodotto tende ad essere del secondo .stadio o di uno stadio superiore piu11osto che del primo stadio. Allo scopo di ottenere il composto di primo stadio si preferisce generalmente u?i lizzare un materiale grafitico avente uno spessore (direzione dell'asse c) fino a 0,8 mm.
Al termine della reazione, se la temperatura del sistema di reazione ? stata portata ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente, il sistema di reazione viene raffreddato alla temperatura ambiente. li fluoruro metallico, cio? A1F, o MgF2, che non ha reagito viene separato per mezzo di un setaccio o di una pinzetta, in modo da ottenere il composto grafi! tico ternario intercalare desiderato di formula
Con riferimento alle Figg. 1 e 4, vi sono illustra
ti modelli di diffrazione ai raggi X (Cu-??) di
riporta ti in confronto con quelli di un fluoruro di grafite
costituito dal 71% in peso di e dalla rimanen-
za di (CF) ? Nello studio ai raggi X di tali compositi
grafitici ternari intercalari?si osservano talvolta
larghe linee di diffrazione, I periodi di identit?
(Ic) di un tipo di C F(A1F ) e di due tipi di
riportati nelle Figg. 1 e 4 sono calcola-
ti dalle linee di diffrazione (00 ) e risultano esse
ire 9,4A, 9,37A e 9,34A rispettivamente.
Nella_Fig. 2 ? mostrata una curva DTA (misurata i
all'aria ad un tasso di riscaldamento di 20?C/min)di
C, .FtAlF-.),, La Fig. 5 mostra curve DTA (misurati
!all'aria ad un tasso di riscaldamento di 20?C/min)
riportati in confron
to con quelli di un fluoruro di grafite costituito
dal 59% in peso di (C^F) e dalla rimanenza di (CF);.
Con riferimento a ciascuno dei composti
il largo massimo esote rmico parte
dapprima a circa 90?C come ? mostrato in Fig. 5. In!
corrispondenza di questi punti si osserva pure, me-1
diante termogravimetria, la diminuzione di peso. Nel-
la Fig. 2, il largo massimo esotermico per
:inizia dapprima a circa 250?C. In Fig, 5.,..i massimi attorno _ad 830.?C sono attribuiti alla reazione ossi dativa .della grafite residua. Il fluoruro di grafito fornisce due massimi esotermici a 573?C e 697?C, i quali corrispondono alla decomposizione del fluorur? di grafite e all'ossidazione del carbone residuo ri?? opettivamente.
La ESCA,? uno dei mezzi pi? utili per fornire pr?siose informazioni concernenti un legame chimico fra la grafite ospite e l'elemento intercalare. Nella F:L-gura 3 sono mostrati spettri ESCA del composto di pri mo stadio e del composto di seconde stadio di riportati in confronto con quel
Lo di un fluoruro di grafite costituito dal 71% in pe 30 di (CnF) e dalla rimanenza (CF) . Un fluoruro di grafite del tipo (CpF) presenta due massimi di carbo nio 1s a 289,0 eV e 287*0 eV rispetto ad un massimo di carbonio 1s di contaminazione situato a 284*0 eVL Il massimo 0t a 289,0 eV ? attribuito a legami C-F e quello che compare a 287*0 eV ? attribuito a legami C-C adiacenti ai legami C-F. Poich? un fluoruro di gra fite del tipo (CF) presenta soltanto legami covalenti C-F, lo spettro ESCA presenta pure soltanto un pie ?o C. a 289,0 eV. Il composto di secondo stadio mof Stra un forte massimo a 284,0 eV ed una larga spalla n ell intervallo fra 286 eV e 291 eV. Quest'ultimo sug gerisce la presenza di atomi di fluoro adsorbiti chinicernente e legati in modo covalente addatomi di carbonio della grafite ospite* Lo spettro E1 presenta pure un massimo,piuttosto largo a 687,6 eV. I massimi sono situati nelle stesse posi-.
zioni di quellijper fluoruro di grafite, il che indi.
pa che il legame chimico fra la grafite ospite.e il fluoro, .intercalare .possiede natura covalente all' iN -:irca simile a quella per il (C2F) n In Fig. 6 sono mostrati spettri ESCA dei composti_.di primo stadio e_.del composto di se
pondo stadio CXFM/gF2) , riportati in confronto coni Quello di un fluoruro di.grafite costituito dal 59% in.preso di-(-CJ2F)n e dalla rimanenza di (CF)n. Gli spet tri ESCA mostrati in Fig. 6 sono analoghia quelli mo strati in Fig. 3. Il composto di primo stadio presenta un forte massimo a 289 eV rispetto ad un .massimo del Carbonio 1s di contaminazione situato a 284 eV. Questa posizione di massimo ? circa la stessa di quella per il fluoruro di grafite, il che indica che 1'interazio ne chimica del fluoro intercalare con gli atomi di par bornio della grafite ? analoga a quella del fluoruro di grafite con un legame covalente fra carbonio e fluo ro. Oltre al suddetto massimo, il composto di primo stadio presenta un altro forte massimo a 284 eV att ri suito a un legame covalente C-C. Ci? significa che 30 io presenti molti atomi di carbonio privi di interar z?one c?n il fluoro? Il composto di secondo stadio fornisce un forte,massimo a 284 eV per il legame C-C ed una larga spalla nell'intervallo fra 186 eV e 291.eV. Nello studio ESCA, viene misurata L'energia cinetica di.mi fptoelettrone emesso da uno strato elettronico interno d? ciascun elemento. Poi ch? il percorso libero medio di un fotoelettrone ? al massimo. varie decine .di angstrom in materiali sblidifnei composti grafitici intercalari sono analizzati soltanto vari strati di grafite. Di conseguenza? negli spettri ESCA viene evidenziato il legame chimico attorno alla superficie del composto. Un confronto delle intensit? dei massimi con le composizioni chimi che analizzate suggerisce che attorno alla superficie dei composti di primo stadio si forma una piccola Quantit? di fluoruro di grafite.
La specie gassosa penetra__quindi nella grafite._ Polch?_questi_equil ibri chimici_si spostano._verso.si nistra con l'aumento.della.temperatura, a temperatere elevate A complessi gassosi:si decompongono. Il
Come descritto in precedenza, anche dopo che il composto grafitico ternario intercalare secondo la presente invenzione ? stato esposto all'aria per varie settimane, l'analisi del composto esposto per mez zo della diffrattometria ai raggi X mostra sostanziai pente lo stesso modello di diffrazione di quello del Composto non esposto. Il composto grafitico ternario [intercalare secondo la presente invenzione ? stabile all'umidit?, a differenza dai composti intercalari dii fluoruro di grafite convenzionalmente noti, i quali si .decompongono immediatamente allorch? vengono esps 3ti all'aria..
_ Nel seguito sar? fornita una spiegazione_delle con iucibilit? elettriche neIla direzione dell'asse (pa rallalo.agli_strati di.grafite)_dei composti.grafi .-ci ternari,intercalari secondo la.presente invenzione? E' generalmente noto_.agli esperti del remo,che non vi . ? sostanzialmente .alcuna.differenza nella conducibili t? elettrica fra un composto del secondo stadio ed un composto del terzo stadio e che il composto del seelon. do stadio_ed il composto del terzo.stadio presentane un 'eccellente conducibilit? elettrica in confronto con composti di altri stadi /si veda D. Billand, A. h?rold e F. Vogel, SYNTHETIC METALS, 3 (1981) 279-2887. Sono state misurate Le resistenze specifiche.lungo I l'asse a di una grafite pirolitica (prodotta e venduta dalla Nippon Carbon Co,, Ltd., Giappone) e di P.2oF(MgFo)n m (composto misto del primo stadio e del secondo stadio) secondo il metodo di ponte a corrente continua a 4 punti, come descritto in "Materials Science and Engineering, 31 (1977) 255-259".
I risultati sono mostrati nella Tabella 2.
Come mostrato nella Tabella 2, la resistenza^specl inferiore di un ordine di gr in
rezza a quella della grafite pirolitica originale. Il composto grafitico ternario intercalare secondo la pre sente invenzione presenta un'eccellente stabilit? ?al-1*umidit?, ma anche un'alta conducibilit? elettrica, Il composto grafitico ternario intercalarlo secondo la presente invenzione pu? essere rivestito con un foglio di rame oppure incorporato in una resina eposslcica, in modo tale da poter essere usato come materia le elettricamente conduttore. Il composto grafitieoi ternario intercalare secondo la presente invenzione ? utile non soltanto come materiale elettricamente Con ruttore, ma anche come catalizzatore per varie reazio ni organiche.
La presente invenzione sar? illustrata pi? in pariiicolare con riferimento ai seguenti esempi i quali non devono essere interpretati come limitativi dell'am bito della presente invenzione.
ESEMPIO 1
In un tubo di reazione realizzato in nickel viene introdotta una miscela di 0,3 g di grafite naturale lamellare avente una granulometria da 297 a 840um proveniente da un minerale del Madagascar e di 0,6 g di AlF3 in polvere e viene quindi fatto il vuoto.
DellfFg gassoso viene quindi introdotto nel tubo fi no ad una pressione di li?-atmosfera a 25?C..Dopo ave mantenuto a 25?C -per 30 lineti? il sistema di.reaziio ne ? scaldato ad un tasso di incremento della tempelra tura di circa 4?C/min fino a 350?C, temperatura_all| quale il sistema di reazione fe mantenuto per 30 ore Il tubo di reazione ? quindi raffreddato a 25?C e i fluoro gassoso ? sostituito con azoto. Il prodotto e l?AlF^,che_non ha reagito sono separati per mezzo di un setaccio con maglie di_297yum per ottenere un c-omposto intercalare bluastro d-i -form-u
ESEMPIO 2
In jm tubo di reazione realizzato in nickel viene introdotta una miscela di 0,3 g di grafite naturale lamellare avente una granulometria fra 297 e 840um proveniente da un minerale del Ma.dagascar e di 0,6g di MgPgsin polvere, e viene quindi fatto il vuoto Nel tubo viene poi introdotto F0 gassoso fino ad 1at mosfera a 25?C. Dopo avere mantenuto a 25?C per 30 mi. nuti, il sistema di reazione ? riscaldato ad un tasjso di incremento della temperatura di circa 4?C/min fino a 300?C, temperatura alla quale il sistema di reazione ? mantenuto per 45 ore. Il tubo di reazione ? quindi raffreddato a 25?C ed il fluoro gassoso ? sostituito con azoto. Il prodotto e l'MgFg che non ha reagito-sono separati per mezzo di un-setaccio con maglie di 297>um per ottenere un composto intercalare nero di formula
ESEMPIO 3
In_un tubo di reazione realizzato in nickel sono introdotti 0,3 g di grafite naturale lamellare aven |e una granulometria fra 297 e 840^cm proveniente da jm minerale del Madagascar e di 0,6 g di MgF2 in poivere, con successiva applicazione del vuoto. Nel tubo ? poi introdotto gassoso fino ad 1 atmosfera a 25?C. I ?l sistema di reazione ? riscaldato a 320?C ad un tas so di incremento della temperatura di 4?C/min e mantei nuto-a 320?C per 58 ore. Il tubo di reazione ? quindi Raffreddato a 25?C e il fluoro gassoso ? sostituito: con azoto. Il prodotto e l'MgF2 che non ha reagito so po separati per mezzo di un setaccio con maglie di , 297yum per ottenere un composto intercalare nero di
ESEMPIO 4
In un tubo di reazione fatto di nickel sono introdotti 42,9 mg di grafite pirolitica (prodotta dalla Nippon Carbon Co., Ltd., Giappone) avente uno spessore lungo l'asse c di 0,671 mm, una larghezza di 4,445 mm ed una lunghezza di 5,012 mm, nonch? 100 mg di MgF2 fn polvere, con successiva applicazione del vuoto. Nel
stenza specifica del prodotto ? 2 x 10 JI fcm, mentre la resistenza specifica della grafite pirolitica or?ginale ? 3?5 x 10 si .cm. Il prodotto ? un composto misto del primo stadio e del secondo stadio.
ESEMPIO 6
ln un tubo di reazione di nichel sono introdotti 66,7 mg di grafite pirolitica (prodotta dalla Nippon Carp bon Co., Itd., Giappone) avente uno spessore lungo -l'asse c di 0,950 mm, una larghezza di 5?081 mm ed una lunghezza di 5,237 mm, nonch? 100 mg di MgF9 in polvere, dopo di che viene fatto il vuoto. Nel tubo; viene poi introdotto F gassoso fino ad 1 atmosfera; a 25?G. Il sistema di reazione ? mantenuto a 25?C. per 2 giorni. Il fluoro gassoso ? sostituito con azo to. Il prodotto e l?MgF^ non reagito sono separati per mezzo di un setaccio per ottenere un composto intercalare nero di formul a resisten za specifica del prodott mentre la
resistenza specifica della grafite pirolitica originaie ? 3,5 x 10 -a.cm. Il prodotto ? un prodotto misto del primo stadio, secondo stadio e quarto stadio ESEMPIO 7
In un tubo di reazione fatto di nichel sono intro dotti 80,4 mg di grafite pirolitica (prodotta da Nippon Carbon Co., Ltd., Giappone) avente uno spessore lungo 1'asse c di 0,950 mm, una larghezza di 5,427 (min ed- una lunghezza di 6,1-7-5-mm, nonch? 100 mg di MgF2 in polvere,con successiva applicazione del-vuoto. Del. l'F2 gassoso viene quindi introdotto nel tubo fino ad 1 atmosfera a 25?G. Il sistema di reazione ? man!-tenuto a 25?C per 2 giorni. Il fluoro gassoso ? sostituito con azoto. Il prodotto e l'MgF0 che non ha reagito sono separati per mezzo di un setaccio per ottenere un composto intercalare nero di formula C,0F(MgF0) ? La resistenza specifica del prodotto ? 9 x 10-7-.cm, mentre la resistenza specifica della grafite pirolitica originale ? 3,5 x 10-5? ,cm. Il prodotto ? un composto misto del primo stadio, secon do stadio e quarto stadio.
Nel frattempo sono stati effettuati degli studi ESCA descritti in precedenza usando uno spettrometpo elettronico Du Pont 650B con radiazione Mg-Kct. La DTA ? stata effettuata all?aria usando ?-?1?0,-come riferimento. L' analisi dell' Al ? stata fatta con il meto -do di assordimento atomico.
Risulta chiaro dai suddetti Esempi che secondo la presente invenzione vengono fomiti nuovi composti ternari intercalari di formula rispettiva C F(A1F,)( e CxF(MgF02)y aventi eccellenti caratteristiche, nonch? un procedimento per la loro preparazione. Ulterio
Claims (11)
1. Composto ternario intercalare /grafite con fluoruro metallico e fluoro, rappresentato dalla for mula C F(MF ) , dome M ? Al o Mg e z ? un numero intero corrispondente alla valenza di M, e dove x ? compreso,fra .0,03 e 100 ed y ? compreso fra 0,0001e0,20.
2. Composto ternario intercalare secondo la rivendicazione 1, in cui x ? compreso fra circa 5*0 e 20 ed y ? compreso fra circa 0,03 e 0,20.
3. Composto ternario intercalare secondo la rivandicazione 1, in cui x ? compreso fra circa 11 e 50 ; ed y ? compreso fra circa 0,01 e 0,15.
4. Composto ternario intercalare secondo la rivendicazione 1, in cui x va da circa 0,30 a circa 100 ! ed y ? compreso fra 10-4 e 10-2.
5. Composto ternario intercalare secondo la rivendicazione ? in cui il detto composto ternario interca lare di grafite con un fluoruro metallico e fluoro ? un composto misto comprendente almeno due elementi scelti dal gruppo costituito da un composto di primo stadio, un composto di secondo stadio, un composto idi terzo stadia-ed un. -composto di quarto-stadio,
6. Procedimento.-per-la produzione,di.un composto ternario intercalare di-grafite con un fluoruro metallico e fluoro, rappresentato dalla formula C F(M?F ) M ?AL-0-Mg e z ? un numero intero corrisponden te alla valenza di M,-comprendente il mettere in co allntatto un materiale grafitico con un fluoruro met ico scelto fra ?lF3 e MgF2 in una atmosfera di fluoro gassoso aduna temperatura fra 0?C e 400?C per un pejriodo di tempo sufficiente almeno a provocare un au mento di peso nella grafite.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in Cui il materiale,grafitico ed il fluoruro metallico sono impiegati in un rapporto ponderale fra 1/0,4 e T/10.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in bui il fluoruro metallico ? A1F, e la temperatura ? compresa fra 15 e 570?C.
9 Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui il fluoruro metallico ? MgF2, e la temperatura ? compresa fra 15 e 350?C.
10. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui l'atmosfera di fluoro gassoso presenta una pres sione di fluoro fra 0,5 e 10 atmosfere.
11. Materiale elettroconduttore comprendente un com posto tern ario intercalare,di grafite con un fluoru ro metallico e fluoro,.rappresentato dalla formula C x F(MF z ) y , dove M ? M o Mg e z ? un numero intero corrispondente alla valenza-di M.
ALLEGATO A - Rettifiche alla descrizione della domanda di brevetto N?22633 A/82 contenute in N?2 postille, richieste con istanza depositata il 27 Ottobre 1982
Postilla i - Pag. 7 riga 24
"3,0" anzich? "0,3";
Postilla_2 - Pag. 25 riga 10
"3,0" anzich? "0,03".
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