Hva er grafitisering?
Grafitisering er en industriell prosess der karbon omdannes til grafitt. Dette er en mikrostrukturell endring som skjer i karbon eller lavlegert stål, som utsettes for temperaturer på 425 til 550 grader Celsius i lang tid, for eksempel tusen timer. Dette er en slags sprøhet. For eksempel inneholder mikrostrukturen til karbonmolybdenstål vanligvis perlitt (en blanding av ferritt og sementitt). Når dette materialet gjennomgår grafittbehandling, vil det føre til at perlitt brytes ned til ferritt og tilfeldig spredt grafitt. Dette kan føre til sprøhet av stålet, og når disse grafittpartiklene er tilfeldig fordelt gjennom matrisen, kan det resultere i en moderat nedgang i styrke. Imidlertid kan vi forhindre grafitisering ved å bruke materialer med høyere motstand som er mindre følsomme for grafitisering. I tillegg kan vi modifisere miljøet (for eksempel ved å øke pH eller redusere kloridinnholdet). Det er en annen metode for å forhindre grafitisering, som inkluderer bruk av belegg for katodisk beskyttelse av støpejern.
Hva er karbonisering?
Karbonisering er en industriell prosess der organisk materiale omdannes til karbon. Det organiske materialet vi vurderer her inkluderer plante- og dyrekadaver. Denne prosessen skjer gjennom destruktiv destillasjon. Dette er en pyrolysereaksjon, betraktet som en kompleks prosess der vi kan observere mange kjemiske reaksjoner som skjer samtidig. For eksempel dehydrogenering, kondensasjon, hydrogenoverføring og isomerisering. Karboniseringsprosessen er forskjellig fra karboniseringsprosessen fordi karbonisering er en raskere prosess fordi reaksjonshastigheten er mange størrelsesordener raskere. Vanligvis kan den påførte varmen kontrollere graden av karbonisering og restinnholdet av fremmedelementer. For eksempel, ved en temperatur på 1200K er karboninnholdet i resten ca. 90 vekt%, mens ved en temperatur på ca. 1600K er karboninnholdet i resten ca. 99 vekt%. Vanligvis er karbonisering en eksoterm reaksjon som vi kan gjøre selvopprettholdende eller bruke som en energikilde som ikke danner spor av karbondioksidgass. Men hvis biologiske materialer utsettes for plutselige endringer i varme (som ved en atomeksplosjon), vil det biologiske materialet raskt karbonisere og bli fast karbon.
Hva er forskjellen mellom grafitisering og karbonisering?
Grafitisering og karbonisering er to industrielle prosesser som involverer karbon som reaktant eller produkt. Men karbonisering innebærer å konvertere organisk materiale til karbon, mens grafitisering innebærer å konvertere karbon til grafitt. Derfor er karbonisering en kjemisk endring, mens grafitisering er en mikrostrukturell endring.
