Образование жидкокристаллической фазы в углеродистых материалах было открыто Тейлором при микроскопическом изучении карбонизации смолистых компонентов некоторых каменных углей и нефтей. К последним относятся асфальтены – наиболее высокомолекулярные гетероорганические компоненты нефтей (ВМКН), представляющие собой твердые продукты от черно-бурого до черного цвета.

При некоторой температуре обработки этих материалов в изотропной массе расплава появляются оптически анизотропные сферы мезофазы, минимальный фиксируемый размер которых составляет 0,1 мкм. На первой стадии нагревания наблюдается формирование беспорядочных мелких сферических частиц, которые постепенно увеличиваются в размерах, а при соприкосновении сливаются, образуя анизотропные области, имеющие текстуру, напоминающую нематический жидкий кристалл (НЖК). Химический состав мезофазы мало отличается от состава изотропного вещества и предположительно мезофаза состоит из тех же молекул, что и изотропный пек. За счет упорядочения молекул плотность частиц мезофазы возрастает до , в то время как плотность изотропной части составляет всего . Эти величины практически не изменяются при увеличении температуры обработки от 430 до 500°С.

Следует отметить, что вещества в жидкокристаллическом (мезофазном) состоянии легко поддаются внешним воздействиям, поэтому появляется возможность управлять свойствами конечного углеродного материала, воздействуя на исходное сырье в мезофазном состоянии. Однако до сих пор природа самого ЖК состояния в карбонизированных соединениях не ясна, поэтому не ясны и пути возможного управления свойствами углеродистых материалов. В связи с этим ниже рассматривается структура этих ЖК и описаны их физические свойства.

Интернет-магазин