O princípio da grafite de carbono inclui principalmente seu processo de formação e propriedades físicas e químicas.
Princípio de formação
A formação de grafite de carbono é obtida principalmente pelo tratamento de materiais de carbono em alta temperatura. Sob ambiente de alta temperatura, os átomos de carbono se reorganizam e se combinam, mudando de uma estrutura desordenada para uma estrutura ordenada em camadas para formar grafite. O processo específico inclui as seguintes etapas:
Isole o ar e reforce o calor: Aqueça o elemento de carbono em alta temperatura para evitar reação de oxidação.
Mecanismo de conversão de carboneto: O material de carbono forma carboneto com vários minerais e depois se decompõe em vapor metálico e grafite em alta temperatura. Esses minerais atuam como catalisadores no processo de grafitização.
Teoria da recristalização: Existem cristais de grafite extremamente pequenos na matéria-prima do carbono. Sob alta temperatura, esses cristais são soldados entre si pela singularidade dos átomos de carbono para formar cristais maiores de grafite.
Teoria do crescimento de microcristais: Sob a ação do calor, os compostos aromáticos policíclicos passam por uma série de reações de pirólise e, finalmente, geram enormes agregações de moléculas planares, formando um plano de rede hexagonal de carbono empilhado aleatoriamente, ou seja, microcristais.
Propriedades físicas e químicas
A grafite é um alótropo do carbono, com cada átomo de carbono conectado a três outros átomos de carbono por ligações covalentes. Cada átomo de carbono ainda retém um elétron livre para transmitir carga, então a grafite pode conduzir eletricidade. Possui propriedades químicas estáveis, é resistente à corrosão e não reage facilmente com ácidos, álcalis e outros agentes. A estrutura cristalina do grafite é em camadas e composta por vários hexágonos, o que o torna com boa condutividade e lubricidade.
