碳石墨化是什麼意思

碳石墨化是指將碳材料(如碳棒、碳氫化合物或塑膠)在高溫下轉化為石墨的過程。石墨是一種層狀結構的碳同素異形體,具有優良的導電性和導熱性,以及高熔點、化學穩定性和機械強度。

在石墨化過程中,碳材料會經歷一系列的化學和結構變化。高溫會導致碳原子重新排列,使其結構從無定形或亂層結構轉變為有序的石墨結構。這種轉變需要去除碳材料中的雜質和非石墨碳,同時還會引起體積收縮。

石墨化通常在一個可控的環境中進行,例如在惰性氣體(如氬氣或氫氣)中,以防止材料與氧氣反應。溫度通常會升高到2000°C以上,具體溫度取決於材料的初始狀態和所需的石墨化程度。

石墨化過程可以用於提高碳材料的性能,使其適用於電池負極、電極材料、耐高溫結構材料、機械零件和核反應堆中的燃料棒等應用。然而,石墨化是一個能耗密集型的過程,成本相對較高。