石墨化和碳化的区别

浏览数量: 0     作者: 本站编辑     发布时间: 2023-03-02      来源: 本站

石墨化是工业过程,其中碳被转化为石墨。这是碳素或低合金钢发生的微观结构变化,这种变化会长时间暴露在425至550摄氏度的温度下,例如一千小时。这是一种脆化。

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例如,碳钼钢的微观结构通常包含珠光体(铁素体和渗碳体的混合物)。当这种材料进行石墨化处理时,会导致珠光体分解为铁素体和无规分散的石墨。这会导致钢的脆化,并且当这些石墨颗粒随机分布在整个基体中时,会导致强度的适度降低。但是,我们可以通过使用对石墨化不那么敏感的电阻更高的材料来防止石墨化。此外,我们可以通过修改环境(例如,通过增加pH值或减少氯化物含量。还有另一种防止石墨化的方法,该方法包括使用涂层。铸铁的阴极保护。

目前石墨化按工艺可分为连续式和间歇式,按设备可分为艾奇逊石墨化炉、内串石墨化炉、箱体炉和连续石墨化炉。

从能耗和生产效率上看,连续石墨化炉较现有工艺能耗下降30%以上,加工速率提升20%以上,故从降本增效的角度目前正从艾奇逊炉(间歇法)箱式炉(间歇法)和连续化炉(连续法)迭代。

但在产品石墨化度和性能参数上,连续石墨化会弱于间歇式方案。因此,虽然整体技术迭代趋势确定,但结合三种技术路线优势仍有部分差异化需求。


什么是碳化?

碳化是工业过程,其中有机物转化为碳。我们在这里考虑的有机物包括植物和动物尸体。该过程通过破坏性蒸馏发生。这是一个热解反应,被认为是一个复杂的过程,在该过程中,我们可以观察到许多同时发生的化学反应。

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例如,脱氢,缩合,氢转移和异构化。碳化过程与石墨化过程不同,因为碳化是一个更快的过程,因为它的反应速度快了许多数量级。通常,施加的热量可以控制碳化程度和外来元素的残留含量。例如,在1200K温度下,残余物的碳含量为约90%重量,而在约1600K温度下,残余物的碳含量为约99%重量。通常,碳化是放热反应,我们可以使其自持,也可以将其用作不形成任何二氧化碳气体痕迹的能源。但是,如果生物材料暴露于热的突然变化(例如在核爆炸中),则生物物质会尽快碳化,并变成固态碳。

石墨化与碳化之间有什么区别?

石墨化和碳化都是是两个工业过程,都涉及碳作为反应物或产物。但是碳化涉及将有机物转化为碳,而石墨化则涉及将碳转化为石墨。因此,碳化是化学变化,而石墨化是微观结构变化。


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