Kaj je grafitizacija?
Grafitizacija je industrijski proces, pri katerem se ogljik pretvori v grafit. Gre za mikrostrukturno spremembo, ki nastane pri ogljikovem ali nizkolegiranem jeklu, ki je dalj časa, na primer tisoč ur, izpostavljeno temperaturam od 425 do 550 stopinj Celzija. To je neke vrste krhkost. Na primer, mikrostruktura ogljikovega molibdenovega jekla običajno vsebuje perlit (mešanica ferita in cementita). Ko je ta material obdelan z grafitizacijo, bo povzročil razgradnjo perlita v ferit in naključno razpršen grafit. To lahko privede do krhkosti jekla in ko so ti delci grafita naključno porazdeljeni po matrici, lahko to povzroči zmerno zmanjšanje trdnosti. Lahko pa grafitizacijo preprečimo z uporabo materialov z večjo odpornostjo, ki so manj občutljivi na grafitizacijo. Poleg tega lahko spreminjamo okolje (na primer s povečanjem pH ali zmanjšanjem vsebnosti kloridov). Obstaja še ena metoda za preprečevanje grafitizacije, ki vključuje uporabo premazov za katodno zaščito litega železa.
Kaj je karbonizacija?
Karbonizacija je industrijski proces, pri katerem se organska snov pretvori v ogljik. Organska snov, ki jo tukaj obravnavamo, vključuje trupla rastlin in živali. Ta proces poteka z destruktivno destilacijo. To je reakcija pirolize, ki velja za kompleksen proces, v katerem lahko opazujemo številne kemične reakcije, ki potekajo hkrati. Na primer dehidrogenacija, kondenzacija, prenos vodika in izomerizacija. Postopek karbonizacije se razlikuje od procesa karbonizacije, ker je karbonizacija hitrejši proces, ker je njegova hitrost reakcije veliko vrst velikosti hitrejša. Običajno lahko uporabljena toplota nadzoruje stopnjo karbonizacije in vsebnost ostankov tujih elementov. Na primer, pri temperaturi 1200 K je vsebnost ogljika v ostanku okoli 90 mas. %, medtem ko je pri temperaturi okoli 1600 K vsebnost ogljika v ostanku okoli 99 mas. %. Običajno je karbonizacija eksotermna reakcija, ki jo lahko naredimo samozadostno ali jo uporabimo kot vir energije, ki ne tvori nobenih sledi ogljikovega dioksida. Če pa so biološki materiali izpostavljeni nenadnim spremembam toplote (na primer pri jedrski eksploziji), se bo biološki material hitro karboniziral in postal trden ogljik.
Kakšna je razlika med grafitizacijo in karbonizacijo?
Grafitizacija in karbonizacija sta dva industrijska procesa, ki vključujeta ogljik kot reaktant ali produkt. Toda karbonizacija vključuje pretvorbo organske snovi v ogljik, medtem ko grafitizacija vključuje pretvorbo ogljika v grafit. Zato je karbonizacija kemijska sprememba, medtem ko je grafitizacija mikrostrukturna sprememba.
