Prinsip karbon grafit terutamanya merangkumi proses pembentukannya dan sifat fizikal dan kimia.
Prinsip pembentukan
Pembentukan karbon grafit terutamanya dicapai dengan rawatan suhu tinggi bahan karbon. Di bawah persekitaran suhu tinggi, atom karbon menyusun semula dan bergabung, berubah daripada struktur tidak teratur kepada struktur berlapis tersusun untuk membentuk grafit. Proses khusus termasuk langkah-langkah berikut:
Asingkan udara dan kuatkan haba: Panaskan unsur karbon pada suhu tinggi untuk mengelakkan tindak balas pengoksidaan.
Mekanisme penukaran karbida: Bahan karbon membentuk karbida dengan pelbagai mineral, dan kemudian terurai menjadi wap logam dan grafit pada suhu tinggi. Mineral ini bertindak sebagai pemangkin dalam proses grafitisasi.
Teori penghabluran semula: Terdapat kristal grafit yang sangat kecil dalam bahan mentah karbon. Di bawah suhu tinggi, kristal ini dikimpal bersama oleh keunikan atom karbon untuk membentuk kristal grafit yang lebih besar.
Teori pertumbuhan mikrohablur: Di bawah tindakan haba, sebatian aromatik polisiklik menjalani satu siri tindak balas pirolisis, dan akhirnya menghasilkan pengagregatan besar molekul satah, membentuk satah rangkaian karbon heksagon yang disusun secara rawak, iaitu mikrohablur.
Sifat fizikal dan kimia
Grafit ialah alotrop karbon, dengan setiap atom karbon disambungkan kepada tiga atom karbon lain melalui ikatan kovalen. Setiap atom karbon masih mengekalkan satu elektron bebas untuk menghantar cas, jadi grafit boleh mengalirkan elektrik. Ia mempunyai sifat kimia yang stabil, tahan kakisan, dan tidak mudah bertindak balas dengan asid, alkali dan agen lain. Struktur kristal grafit adalah berlapis dan terdiri daripada banyak heksagon, yang menjadikannya mempunyai kekonduksian dan pelinciran yang baik.
