Hvad er grafitisering og karbonisering, og hvad er forskellen?

Hvad er grafitisering?

Grafitisering er en industriel proces, hvor kulstof omdannes til grafit. Dette er den mikrostrukturændring, der sker i kulstof- eller lavlegeret stål, der udsættes for temperaturer på 425 til 550 grader Celsius i lange perioder, f.eks. 1.000 timer. Dette er en form for sprødhed. For eksempel indeholder mikrostrukturen i kulstof-molybdænstål ofte perlit (en blanding af ferrit og cementit). Når materialet grafitiseres, forårsager det, at perlitten nedbrydes til ferrit og tilfældigt spredt grafit. Dette resulterer i sprødhed af stålet og en beskeden reduktion i styrke, når disse grafitpartikler er tilfældigt fordelt i hele matrixen. Vi kan dog forhindre grafitisering ved at bruge materialer med højere modstand, der er mindre følsomme over for grafitisering. Derudover kan vi ændre miljøet ved f.eks. at øge pH-værdien eller reducere kloridindholdet. En anden måde at forhindre grafitisering på involverer brug af en belægning. Katodisk beskyttelse af støbejern.

Hvad er karbonisering?

Karbonisering er en industriel proces, hvor organisk materiale omdannes til kulstof. De organiske stoffer, vi betragter her, omfatter plante- og dyrekroppe. Denne proces foregår ved destruktiv destillation. Dette er en pyrolytisk reaktion og betragtes som en kompleks proces, hvor mange samtidige kemiske reaktioner kan observeres. For eksempel dehydrogenering, kondensation, hydrogenoverførsel og isomerisering. Karboniseringsprocessen er forskellig fra karboniseringsprocessen, fordi karbonisering er en hurtigere proces, fordi den reagerer mange størrelsesordener hurtigere. Generelt kan den tilførte varmemængde kontrollere graden af ​​karbonisering og mængden af ​​​​fremmede elementer, der er tilbage. For eksempel er kulstofindholdet i resten omkring 90 vægt% ved 1200K og omkring 99 vægt% ved omkring 1600K. Generelt er karbonisering en eksoterm reaktion, som kan overlades til sig selv eller bruges som energikilde uden at danne spor af kuldioxidgas. Men hvis biomaterialet udsættes for pludselige varmeændringer (f.eks. i en atomeksplosion), vil biomaterialet karbonisere så hurtigt som muligt og blive til fast kulstof.

Grafitisering minder om karbonisering

Begge er vigtige industrielle processer, der involverer kulstof som reaktant eller produkt.

Hvad er forskellen mellem grafitisering og karbonisering?

Grafitisering og karbonisering er to industrielle processer. Hovedforskellen mellem karbonisering og grafitisering er, at karbonisering involverer omdannelse af organisk materiale til kulstof, mens grafitisering involverer omdannelse af kulstof til grafit. Karbonisering er således en kemisk ændring, mens grafitisering er en ændring af mikrostrukturen.