Le principe du graphite de carbone comprend principalement son processus de formation et ses propriétés physiques et chimiques.
Principe de formation
La formation de graphite de carbone est principalement obtenue par traitement à haute température de matériaux carbonés. Dans un environnement à haute température, les atomes de carbone se réorganisent et se combinent, passant d'une structure désordonnée à une structure en couches ordonnée pour former du graphite. Le processus spécifique comprend les étapes suivantes :
Isoler l'air et renforcer la chaleur : chauffez l'élément en carbone à haute température pour éviter la réaction d'oxydation.
Mécanisme de conversion du carbure : le carbone forme du carbure avec divers minéraux, puis se décompose en vapeur métallique et en graphite à haute température. Ces minéraux agissent comme catalyseurs dans le processus de graphitisation.
Théorie de la recristallisation : la matière première carbonée contient des cristaux de graphite extrêmement petits. À haute température, ces cristaux sont soudés ensemble par le caractère unique des atomes de carbone pour former des cristaux de graphite plus gros.
Théorie de la croissance des microcristaux : sous l'action de la chaleur, les composés aromatiques polycycliques subissent une série de réactions de pyrolyse et génèrent finalement d'énormes agrégats de molécules planaires, formant un plan de réseau de carbone hexagonal empilé de manière aléatoire, c'est-à-dire des microcristaux.
Propriétés physiques et chimiques
Le graphite est un allotrope de carbone, chaque atome de carbone étant connecté à trois autres atomes de carbone par des liaisons covalentes. Chaque atome de carbone conserve toujours un électron libre pour transmettre la charge, afin que le graphite puisse conduire l'électricité. Il a des propriétés chimiques stables, résiste à la corrosion et ne réagit pas facilement avec les acides, les alcalis et d’autres agents. La structure cristalline du graphite est en couches et composée de nombreux hexagones, ce qui lui confère une bonne conductivité et un bon pouvoir lubrifiant.
