Princip karbonskog grafita uglavnom uključuje njegov proces formiranja i fizička i hemijska svojstva.
Princip formiranja
Formiranje ugljičnog grafita uglavnom se postiže visokotemperaturnom obradom ugljičnih materijala. U okruženju visoke temperature, atomi ugljika se preuređuju i kombinuju, mijenjajući se iz neuređene strukture u uređenu slojevitu strukturu kako bi formirali grafit. Specifičan proces uključuje sljedeće korake:
Izolirajte zrak i pojačajte toplinu: Zagrijte ugljični element na visokoj temperaturi kako biste izbjegli reakciju oksidacije.
Mehanizam konverzije karbida: Ugljični materijal stvara karbid s različitim mineralima, a zatim se na visokoj temperaturi razlaže u metalnu paru i grafit. Ovi minerali djeluju kao katalizatori u procesu grafitizacije.
Teorija prekristalizacije: U ugljičnoj sirovini postoje izuzetno mali kristali grafita. Pod visokom temperaturom, ovi kristali su zavareni zajedno zbog jedinstvenosti atoma ugljika kako bi formirali veće kristale grafita.
Teorija rasta mikrokristala: Pod dejstvom toplote, policiklična aromatična jedinjenja prolaze kroz niz reakcija pirolize, i konačno stvaraju ogromne agregacije planarnih molekula, formirajući nasumično naslaganu heksagonalnu ravninu ugljenične mreže, odnosno mikrokristale.
Fizička i hemijska svojstva
Grafit je alotrop ugljika, pri čemu je svaki atom ugljika povezan sa tri druga ugljikova atoma kovalentnim vezama. Svaki atom ugljika još uvijek zadržava jedan slobodni elektron za prijenos naboja, tako da grafit može provoditi električnu energiju. Ima stabilna hemijska svojstva, otporan je na koroziju i nije lako reagovati sa kiselinama, alkalijama i drugim agensima. Kristalna struktura grafita je slojevita i sastavljena od mnogih šesterokuta, što ga čini dobrom provodljivošću i mazivošću.
