Das Prinzip von Kohlenstoffgraphit umfasst hauptsächlich seinen Entstehungsprozess sowie seine physikalischen und chemischen Eigenschaften.
Formationsprinzip
Die Bildung von Kohlenstoffgraphit wird hauptsächlich durch Hochtemperaturbehandlung von Kohlenstoffmaterialien erreicht. In einer Hochtemperaturumgebung ordnen und verbinden sich Kohlenstoffatome neu und verändern sich von einer ungeordneten Struktur zu einer geordneten Schichtstruktur, um Graphit zu bilden. Der spezifische Prozess umfasst die folgenden Schritte:
Luft isolieren und Hitze verstärken: Erhitzen Sie das Kohlenstoffelement auf hohe Temperatur, um Oxidationsreaktionen zu vermeiden.
Karbidumwandlungsmechanismus: Kohlenstoffmaterial bildet mit verschiedenen Mineralien Karbid und zerfällt dann bei hoher Temperatur in Metalldampf und Graphit. Diese Mineralien wirken als Katalysatoren im Graphitisierungsprozess.
Rekristallisationstheorie: Im Kohlenstoffrohstoff befinden sich extrem kleine Graphitkristalle. Unter hoher Temperatur werden diese Kristalle durch die Einzigartigkeit der Kohlenstoffatome zu größeren Graphitkristallen zusammengeschweißt.
Theorie des Mikrokristallwachstums: Unter Einwirkung von Wärme durchlaufen polyzyklische aromatische Verbindungen eine Reihe von Pyrolysereaktionen und erzeugen schließlich riesige Ansammlungen planarer Moleküle, die eine zufällig gestapelte hexagonale Kohlenstoffnetzwerkebene, also Mikrokristalle, bilden.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Graphit ist ein Kohlenstoffallotrop, wobei jedes Kohlenstoffatom durch kovalente Bindungen mit drei anderen Kohlenstoffatomen verbunden ist. Jedes Kohlenstoffatom behält noch ein freies Elektron zur Ladungsübertragung, sodass Graphit Elektrizität leiten kann. Es hat stabile chemische Eigenschaften, ist korrosionsbeständig und reagiert nicht leicht mit Säuren, Laugen und anderen Mitteln. Die Kristallstruktur von Graphit ist geschichtet und besteht aus vielen Sechsecken, was ihm eine gute Leitfähigkeit und Gleitfähigkeit verleiht.
