Hvad er grafitisering?
Grafitisering er en industriel proces, hvor kulstof omdannes til grafit. Dette er en mikrostrukturel ændring, der sker i kulstof eller lavlegeret stål, som udsættes for temperaturer på 425 til 550 grader Celsius i lang tid, såsom tusind timer. Dette er en slags skørhed. For eksempel indeholder mikrostrukturen af kulstofmolybdænstål typisk perlit (en blanding af ferrit og cementit). Når dette materiale gennemgår grafitiseringsbehandling, vil det få perlit til at nedbrydes til ferrit og tilfældigt spredt grafit. Dette kan føre til skørhed af stålet, og når disse grafitpartikler er tilfældigt fordelt gennem matrixen, kan det resultere i et moderat fald i styrke. Vi kan dog forhindre grafitisering ved at bruge materialer med højere modstand, der er mindre følsomme over for grafitisering. Derudover kan vi ændre miljøet (for eksempel ved at øge pH eller reducere kloridindholdet). Der er en anden metode til at forhindre grafitisering, som omfatter brug af belægninger til katodisk beskyttelse af støbejern.
Hvad er karbonisering?
Karbonisering er en industriel proces, hvor organisk stof omdannes til kulstof. Det organiske stof, vi overvejer her, omfatter plante- og dyrekroppe. Denne proces sker gennem destruktiv destillation. Dette er en pyrolysereaktion, der betragtes som en kompleks proces, hvor vi kan observere mange kemiske reaktioner, der forekommer samtidigt. For eksempel dehydrogenering, kondensation, hydrogenoverførsel og isomerisering. Karboniseringsprocessen er forskellig fra karboniseringsprocessen, fordi karbonisering er en hurtigere proces, fordi dens reaktionshastighed er mange størrelsesordener hurtigere. Normalt kan den påførte varme styre graden af karbonisering og restindholdet af fremmedelementer. For eksempel ved en temperatur på 1200 K er remanensens carbonindhold ca. 90 vægt%, mens ved en temperatur på ca. 1600K er remanensens carbonindhold ca. 99 vægt%. Normalt er karbonisering en eksoterm reaktion, som vi kan gøre selvbærende eller bruge som en energikilde, der ikke danner spor af kuldioxidgas. Men hvis biologiske materialer udsættes for pludselige ændringer i varme (såsom ved en atomeksplosion), vil det biologiske materiale hurtigt karbonisere og blive til fast kulstof.
Hvad er forskellen mellem grafitisering og karbonisering?
Grafitisering og karbonisering er to industrielle processer, der involverer kulstof som en reaktant eller et produkt. Men karbonisering involverer at omdanne organisk stof til kulstof, mens grafitisering involverer at omdanne kulstof til grafit. Derfor er karbonisering en kemisk ændring, mens grafitisering er en mikrostrukturel ændring.
