Il principio della grafite di carbonio comprende principalmente il suo processo di formazione e le proprietà fisiche e chimiche.
Principio di formazione
La formazione di grafite di carbonio si ottiene principalmente mediante il trattamento ad alta temperatura dei materiali di carbonio. In un ambiente ad alta temperatura, gli atomi di carbonio si riorganizzano e si combinano, passando da una struttura disordinata a una struttura stratificata ordinata per formare grafite. Il processo specifico prevede i seguenti passaggi:
Isolare l'aria e rafforzare il calore: riscaldare l'elemento in carbonio ad alta temperatura per evitare reazioni di ossidazione.
Meccanismo di conversione del carburo: il materiale di carbonio forma carburo con vari minerali e quindi si decompone in vapore metallico e grafite ad alta temperatura. Questi minerali agiscono come catalizzatori nel processo di grafitizzazione.
Teoria della ricristallizzazione: nella materia prima di carbonio sono presenti cristalli di grafite estremamente piccoli. Ad alta temperatura, questi cristalli vengono saldati insieme dall'unicità degli atomi di carbonio per formare cristalli di grafite più grandi.
Teoria della crescita dei microcristalli: sotto l'azione del calore, i composti policiclici aromatici subiscono una serie di reazioni di pirolisi e infine generano enormi aggregazioni di molecole planari, formando un piano di rete di carbonio esagonale impilato casualmente, cioè microcristalli.
Proprietà fisiche e chimiche
La grafite è un allotropo del carbonio, con ciascun atomo di carbonio collegato ad altri tre atomi di carbonio tramite legami covalenti. Ogni atomo di carbonio conserva ancora un elettrone libero per trasmettere la carica, quindi la grafite può condurre elettricità. Ha proprietà chimiche stabili, è resistente alla corrosione e non è facile da reagire con acidi, alcali e altri agenti. La struttura cristallina della grafite è stratificata e composta da molti esagoni, il che le conferisce una buona conduttività e potere lubrificante.
