Kas ir grafitizācija un karbonizācija, un kāda ir atšķirība?

Kas ir grafitizācija?

Grafitizācija ir rūpniecisks process, kurā ogleklis tiek pārveidots par grafītu. Šīs ir mikrostruktūras izmaiņas, kas rodas oglekļa vai mazleģētā tēraudā, kas ilgstoši, piemēram, 1000 stundas, ir pakļauts temperatūrai no 425 līdz 550 grādiem pēc Celsija. Tas ir sava veida trausls. Piemēram, oglekļa-molibdēna tēraudu mikrostruktūra bieži satur perlītu (ferīta un cementīta maisījumu). Kad materiāls tiek grafitizēts, tas izraisa perlīta sadalīšanos ferītā un nejauši izkliedētā grafītā. Tas rada tērauda trauslumu un nelielu stiprības samazināšanos, kad šīs grafīta daļiņas tiek nejauši sadalītas visā matricā. Tomēr mēs varam novērst grafitizāciju, izmantojot materiālus ar lielāku pretestību, kas ir mazāk jutīgi pret grafitizāciju. Turklāt mēs varam modificēt vidi, piemēram, paaugstinot pH vai samazinot hlorīda saturu. Vēl viens veids, kā novērst grafitizāciju, ir pārklājuma izmantošana. Čuguna katoda aizsardzība.

Kas ir karbonizācija?

Karbonizācija ir rūpniecisks process, kurā organiskās vielas tiek pārveidotas par oglekli. Organiskās vielas, kuras mēs šeit apsveram, ietver augu un dzīvnieku līķus. Šis process notiek ar destruktīvu destilāciju. Šī ir pirolītiska reakcija un tiek uzskatīta par sarežģītu procesu, kurā var novērot daudzas vienlaicīgas ķīmiskas reakcijas. Piemēram, dehidrogenēšana, kondensācija, ūdeņraža pārnese un izomerizācija. Karbonizācijas process atšķiras no karbonizācijas procesa, jo karbonizācija ir ātrāks process, jo tas reaģē daudzkārt ātrāk. Parasti izmantotais siltuma daudzums var kontrolēt karbonizācijas pakāpi un atlikušo svešķermeņu daudzumu. Piemēram, oglekļa saturs atliekā ir aptuveni 90 % no svara pie 1200 K un aptuveni 99 % no svara pie aptuveni 1600 K. Kopumā karbonizācija ir eksotermiska reakcija, ko var atstāt vai izmantot kā enerģijas avotu, neveidojot nekādas oglekļa dioksīda gāzes pēdas. Tomēr, ja biomateriāls tiek pakļauts pēkšņām siltuma izmaiņām (piemēram, kodolsprādzienā), biomateriāls karbonizēsies pēc iespējas ātrāk un kļūs par cieto oglekli.

Grafitizācija ir līdzīga karbonizācijai

Abi ir svarīgi rūpnieciskie procesi, kuros ogleklis izmanto kā reaģentu vai produktu.

Kāda ir atšķirība starp grafitizāciju un karbonizāciju?

Grafitizācija un karbonizācija ir divi rūpnieciski procesi. Galvenā atšķirība starp karbonizāciju un grafitizāciju ir tāda, ka karbonizācija ietver organisko vielu pārvēršanu ogleklī, savukārt grafitizācija ietver oglekļa pārvēršanu grafītā. Tādējādi karbonizācija ir ķīmiskas izmaiņas, bet grafitizācija ir mikrostruktūras izmaiņas.