Principiul grafitului de carbon include în principal procesul de formare și proprietățile fizice și chimice ale acestuia.
Principiul de formare
Formarea grafitului de carbon se realizează în principal prin tratarea la temperatură înaltă a materialelor de carbon. În condiții de temperatură ridicată, atomii de carbon se rearanjează și se combină, trecând de la o structură dezordonată la o structură stratificată ordonată pentru a forma grafit. Procesul specific include următorii pași:
Izolați aerul și întăriți căldura: încălziți elementul de carbon la temperatură ridicată pentru a evita reacția de oxidare.
Mecanism de conversie a carburilor: Materialul de carbon formează carbură cu diferite minerale, apoi se descompune în vapori de metal și grafit la temperatură ridicată. Aceste minerale acționează ca catalizatori în procesul de grafitizare.
Teoria recristalizării: Există cristale de grafit extrem de mici în materia primă de carbon. La temperaturi ridicate, aceste cristale sunt sudate împreună prin unicitatea atomilor de carbon pentru a forma cristale de grafit mai mari.
Teoria creșterii microcristalelor: Sub acțiunea căldurii, compușii aromatici policiclici suferă o serie de reacții de piroliză și în cele din urmă generează agregari uriașe de molecule plane, formând un plan de rețea de carbon hexagonal stivuit aleatoriu, adică microcristale.
Proprietăți fizice și chimice
Grafitul este un alotrop al carbonului, fiecare atom de carbon fiind conectat la alți trei atomi de carbon prin legături covalente. Fiecare atom de carbon reține încă un electron liber pentru a transmite sarcina, astfel încât grafitul poate conduce electricitatea. Are proprietăți chimice stabile, este rezistent la coroziune și nu este ușor să reacționeze cu acizi, alcalii și alți agenți. Structura cristalină a grafitului este stratificată și compusă din mai multe hexagoane, ceea ce face ca acesta să aibă o conductivitate și o lubrifiere bune.
