El principi del grafit de carboni inclou principalment el seu procés de formació i propietats físiques i químiques.
Principi de formació
La formació de grafit de carboni s'aconsegueix principalment mitjançant el tractament a alta temperatura de materials de carboni. En un entorn d'alta temperatura, els àtoms de carboni es reorganitzen i es combinen, passant d'una estructura desordenada a una estructura ordenada en capes per formar grafit. El procés específic inclou els passos següents:
Aïllar l'aire i reforçar la calor: escalfeu l'element de carboni a alta temperatura per evitar la reacció d'oxidació.
Mecanisme de conversió de carbur: el material de carboni forma carbur amb diversos minerals i després es descompon en vapor metàl·lic i grafit a alta temperatura. Aquests minerals actuen com a catalitzadors en el procés de grafitització.
Teoria de la recristal·lització: hi ha cristalls de grafit extremadament petits a la matèria primera de carboni. A alta temperatura, aquests cristalls es solden per la singularitat dels àtoms de carboni per formar cristalls de grafit més grans.
Teoria del creixement dels microcristalls: Sota l'acció de la calor, els compostos aromàtics policíclics experimenten una sèrie de reaccions de piròlisi i, finalment, generen enormes agregacions de molècules planars, formant un pla de xarxa de carboni hexagonal apilat aleatòriament, és a dir, microcristalls.
Propietats físiques i químiques
El grafit és un al·lòtrop de carboni, amb cada àtom de carboni connectat amb altres tres àtoms de carboni mitjançant enllaços covalents. Cada àtom de carboni encara reté un electró lliure per transmetre càrrega, de manera que el grafit pot conduir l'electricitat. Té propietats químiques estables, és resistent a la corrosió i no és fàcil de reaccionar amb àcids, àlcalis i altres agents. L'estructura cristal·lina del grafit està formada per capes i es compon de molts hexàgons, el que fa que tingui una bona conductivitat i lubricitat.
