Che cos'è la grafitizzazione?
La grafitizzazione è un processo industriale in cui il carbonio viene convertito in grafite. Si tratta di una modifica della microstruttura che si verifica negli acciai al carbonio o a bassa lega esposti a temperature comprese tra 425 e 550 gradi Celsius per lunghi periodi di tempo, ad esempio 1.000 ore. Questo fenomeno rappresenta una sorta di infragilimento. Ad esempio, la microstruttura degli acciai al carbonio-molibdeno contiene spesso perlite (una miscela di ferrite e cementite). Quando il materiale viene grafitizzato, la perlite si decompone in ferrite e grafite dispersa in modo casuale. Ciò provoca l'infragilimento dell'acciaio e una modesta riduzione della resistenza quando queste particelle di grafite sono distribuite in modo casuale nella matrice. Tuttavia, è possibile prevenire la grafitizzazione utilizzando materiali con maggiore resistenza e meno sensibili a questo processo. Inoltre, è possibile modificare l'ambiente, ad esempio aumentando il pH o riducendo il contenuto di cloruri. Un altro metodo per prevenire la grafitizzazione consiste nell'utilizzo di un rivestimento. Un esempio è la protezione catodica della ghisa.
Che cos'è la carbonizzazione?
La carbonizzazione è un processo industriale in cui la materia organica viene convertita in carbonio. Le sostanze organiche che consideriamo in questo caso includono carcasse di piante e animali. Questo processo avviene tramite distillazione distruttiva. Si tratta di una reazione pirolitica ed è considerata un processo complesso in cui si possono osservare molte reazioni chimiche simultanee. Ad esempio, deidrogenazione, condensazione, trasferimento di idrogeno e isomerizzazione. Il processo di carbonizzazione si differenzia dal processo di carbonizzazione perché quest'ultimo è un processo più rapido, in quanto reagisce con una velocità di reazione di molti ordini di grandezza superiore. In generale, la quantità di calore applicata può controllare il grado di carbonizzazione e la quantità di elementi estranei rimanenti. Ad esempio, il contenuto di carbonio del residuo è di circa il 90% in peso a 1200 K e di circa il 99% in peso a circa 1600 K. In generale, la carbonizzazione è una reazione esotermica, che può essere lasciata a sé stessa o utilizzata come fonte di energia senza produrre alcuna traccia di anidride carbonica. Tuttavia, se il biomateriale è esposto a improvvisi sbalzi di temperatura (come in un'esplosione nucleare), si carbonizzerà il più rapidamente possibile trasformandosi in carbonio solido.
La grafitizzazione è simile alla carbonizzazione
Entrambi sono importanti processi industriali che coinvolgono il carbonio come reagente o prodotto.
Qual è la differenza tra grafitizzazione e carbonizzazione?
La grafitizzazione e la carbonizzazione sono due processi industriali. La principale differenza tra carbonizzazione e grafitizzazione risiede nel fatto che la carbonizzazione comporta la conversione della materia organica in carbonio, mentre la grafitizzazione comporta la conversione del carbonio in grafite. Pertanto, la carbonizzazione è una trasformazione chimica, mentre la grafitizzazione è una modifica della microstruttura.
Data di pubblicazione: 29 settembre 2021