Što je grafitizacija?
Grafitizacija je industrijski proces u kojem se ugljik pretvara u grafit. Riječ je o mikrostrukturnoj promjeni koja se događa u ugljičnom ili niskolegiranom čeliku koji je izložen temperaturama od 425 do 550 Celzijevih stupnjeva dugo vremena, primjerice tisuću sati. Ovo je vrsta krtosti. Na primjer, mikrostruktura ugljično-molibden čelika obično sadrži perlit (mješavina ferita i cementita). Kada se ovaj materijal podvrgne grafitizaciji, to će uzrokovati raspadanje perlita u ferit i nasumično raspršeni grafit. To može dovesti do krtosti čelika, a kada su te čestice grafita nasumično raspoređene po matrici, to može rezultirati umjerenim smanjenjem čvrstoće. Međutim, grafitizaciju možemo spriječiti korištenjem materijala veće otpornosti koji su manje osjetljivi na grafitizaciju. Osim toga, možemo modificirati okoliš (na primjer, povećanjem pH ili smanjenjem sadržaja klorida). Postoji još jedan način sprječavanja grafitizacije, koji uključuje korištenje premaza za katodnu zaštitu lijevanog željeza.
Što je karbonizacija?
Karbonizacija je industrijski proces u kojem se organska tvar pretvara u ugljik. Organska tvar koju ovdje razmatramo uključuje lešine biljaka i životinja. Ovaj se proces odvija kroz destruktivnu destilaciju. Ovo je reakcija pirolize, koja se smatra složenim procesom u kojem možemo promatrati mnoge kemijske reakcije koje se odvijaju istovremeno. Na primjer, dehidrogenacija, kondenzacija, prijenos vodika i izomerizacija. Proces karbonizacije razlikuje se od procesa karbonizacije jer je karbonizacija brži proces jer je njegova brzina reakcije mnogo redova veličine brža. Obično se primijenjenom toplinom može kontrolirati stupanj karbonizacije i preostali sadržaj stranih elemenata. Na primjer, na temperaturi od 1200K, sadržaj ugljika u ostatku je oko 90% težinski, dok je na temperaturi od oko 1600K, sadržaj ugljika u ostatku oko 99% težinski. Obično je karbonizacija egzotermna reakcija koju možemo učiniti samoodrživom ili upotrijebiti kao izvor energije koji ne stvara nikakve tragove plina ugljičnog dioksida. Međutim, ako su biološki materijali izloženi naglim promjenama topline (kao što je nuklearna eksplozija), biološki materijal će se brzo karbonizirati i postati čvrsti ugljik.
Koja je razlika između grafitizacije i karbonizacije?
Grafitizacija i karbonizacija dva su industrijska procesa koji uključuju ugljik kao reaktant ili proizvod. Ali karbonizacija uključuje pretvaranje organske tvari u ugljik, dok grafitizacija uključuje pretvaranje ugljika u grafit. Dakle, karbonizacija je kemijska promjena, dok je grafitizacija mikrostrukturna promjena.
