Kas ir grafitizācija?
Grafitizācija ir rūpniecisks process, kurā ogleklis tiek pārveidots par grafītu. Tās ir mikrostrukturālas izmaiņas, kas rodas oglekļa vai mazleģētā tēraudā, kas ilgstoši, piemēram, tūkstoš stundu, ir pakļauts temperatūrai no 425 līdz 550 grādiem pēc Celsija. Tas ir sava veida trausls. Piemēram, oglekļa molibdēna tērauda mikrostruktūra parasti satur perlītu (ferīta un cementīta maisījumu). Kad šis materiāls tiek apstrādāts ar grafitizāciju, tas izraisīs perlīta sadalīšanos ferītā un nejauši izkliedētā grafītā. Tas var izraisīt tērauda trauslumu, un, ja šīs grafīta daļiņas tiek nejauši sadalītas visā matricā, tas var izraisīt mērenu stiprības samazināšanos. 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). Ir vēl viena metode, lai novērstu grafitizāciju, kas ietver pārklājumu izmantošanu čuguna katodiskajai aizsardzībai.
Kas ir karbonizācija?
Karbonizācija ir rūpniecisks process, kurā organiskās vielas tiek pārveidotas par oglekli. Organiskās vielas, kuras mēs šeit aplūkojam, ietver augu un dzīvnieku līķus. Šis process notiek ar destruktīvu destilāciju. Šī ir pirolīzes reakcija, ko uzskata par sarežģītu procesu, kurā mēs varam novērot daudzas ķīmiskas reakcijas, kas notiek vienlaikus. Piemēram, dehidrogenēšana, kondensācija, ūdeņraža pārnešana un izomerizācija. Karbonizācijas process atšķiras no karbonizācijas procesa, jo karbonizācija ir ātrāks process, jo tā reakcijas ātrums ir daudzkārt ātrāks. Parasti izmantotais siltums var kontrolēt karbonizācijas pakāpi un svešķermeņu atlikuma saturu. Piemēram, 1200K temperatūrā atlikuma oglekļa saturs ir aptuveni 90% no svara, savukārt aptuveni 1600K temperatūrā atlikuma oglekļa saturs ir aptuveni 99% no svara. Parasti karbonizācija ir eksotermiska reakcija, ko mēs varam padarīt pašpietiekamu vai izmantot kā enerģijas avotu, kas nerada nekādas oglekļa dioksīda gāzes pēdas. Tomēr, ja bioloģiskie materiāli tiek pakļauti pēkšņām siltuma izmaiņām (piemēram, kodolsprādzienā), bioloģiskais materiāls ātri karbonizēsies un kļūs par cietu oglekli.
Kāda ir atšķirība starp grafitizāciju un karbonizāciju?
Grafitizācija un karbonizācija ir divi rūpnieciski procesi, kuros ogleklis izmanto kā reaģentu vai produktu. Bet karbonizācija ietver organisko vielu pārvēršanu ogleklī, savukārt grafitizācija ietver oglekļa pārvēršanu grafītā. Tāpēc karbonizācija ir ķīmiskas izmaiņas, bet grafitizācija ir mikrostrukturālas izmaiņas.
