Vad är grafitisering och karbonisering, och vad är skillnaden?

Vad är grafitisering?

Grafitisering är en industriell process där kol omvandlas till grafit. Detta är den mikrostrukturförändring som sker i kol- eller låglegerade stål som utsätts för temperaturer på 425 till 550 grader Celsius under långa perioder, säg 1 000 timmar. Detta är en typ av försprödning. Till exempel innehåller mikrostrukturen hos kol-molybdenstål ofta perlit (en blandning av ferrit och cementit). När materialet grafitiseras orsakar det att perliten sönderfaller till ferrit och slumpmässigt spridd grafit. Detta resulterar i försprödning av stålet och en blygsam minskning av hållfastheten när dessa grafitpartiklar är slumpmässigt fördelade i hela matrisen. Vi kan dock förhindra grafitisering genom att använda material med högre motstånd som är mindre känsliga för grafitisering. Dessutom kan vi modifiera miljön genom att till exempel öka pH-värdet eller minska kloridhalten. Ett annat sätt att förhindra grafitisering är att använda en beläggning. Katodiskt skydd av gjutjärn.

Vad är karbonisering?

Karbonisering är en industriell process där organiskt material omvandlas till kol. De organiska ämnen vi behandlar här inkluderar växt- och djurkroppar. Denna process sker genom destruktiv destillation. Detta är en pyrolytisk reaktion och anses vara en komplex process där många samtidiga kemiska reaktioner kan observeras. Till exempel dehydrogenering, kondensation, väteöverföring och isomerisering. Karboniseringsprocessen skiljer sig från karboniseringsprocessen eftersom karbonisering är en snabbare process eftersom den reagerar många storleksordningar snabbare. I allmänhet kan mängden värme som appliceras kontrollera graden av karbonisering och mängden främmande element som finns kvar. Till exempel är kolhalten i resten cirka 90 viktprocent vid 1200 K och cirka 99 viktprocent vid cirka 1600 K. I allmänhet är karbonisering en exoterm reaktion som kan lämnas åt sig själv eller användas som energikälla utan att bilda några spår av koldioxidgas. Men om biomaterialet utsätts för plötsliga värmeförändringar (som vid en kärnvapenexplosion) kommer biomaterialet att karbonisera så snabbt som möjligt och bli fast kol.

Grafitisering liknar karbonisering

Båda är viktiga industriella processer som involverar kol som reaktant eller produkt.

Vad är skillnaden mellan grafitisering och karbonisering?

Grafitisering och karbonisering är två industriella processer. Den största skillnaden mellan karbonisering och grafitisering är att karbonisering innebär att omvandla organiskt material till kol, medan grafitisering innebär att omvandla kol till grafit. Således är karbonisering en kemisk förändring, medan grafitisering är en mikrostrukturförändring.