หลักการของกราไฟท์คาร์บอนส่วนใหญ่รวมถึงกระบวนการก่อตัวและคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
หลักการก่อตัว
การก่อตัวของกราไฟท์คาร์บอนส่วนใหญ่เกิดขึ้นได้จากการบำบัดวัสดุคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง อะตอมของคาร์บอนจะจัดเรียงใหม่และรวมตัวกัน โดยเปลี่ยนจากโครงสร้างที่ไม่เป็นระเบียบไปเป็นโครงสร้างแบบชั้นตามลำดับเพื่อสร้างกราไฟท์ กระบวนการเฉพาะประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
แยกอากาศและเพิ่มความร้อน: ให้ความร้อนแก่องค์ประกอบคาร์บอนที่อุณหภูมิสูงเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาออกซิเดชัน
กลไกการแปลงคาร์ไบด์: วัสดุคาร์บอนก่อตัวเป็นคาร์ไบด์ที่มีแร่ธาตุต่างๆ จากนั้นสลายตัวเป็นไอโลหะและกราไฟท์ที่อุณหภูมิสูง แร่ธาตุเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการสร้างกราฟ
ทฤษฎีการตกผลึกซ้ำ: มีผลึกกราไฟท์ขนาดเล็กมากในวัตถุดิบคาร์บอน ภายใต้อุณหภูมิสูง ผลึกเหล่านี้จะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันด้วยลักษณะเฉพาะของอะตอมของคาร์บอน เพื่อสร้างผลึกกราไฟท์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
ทฤษฎีการเติบโตของคริสตัลระดับจุลภาค: ภายใต้การกระทำของความร้อน สารประกอบอะโรมาติกโพลีไซคลิกจะเกิดปฏิกิริยาไพโรไลซิสหลายชุด และสุดท้ายก็ทำให้เกิดการรวมตัวกันขนาดใหญ่ของโมเลกุลระนาบ ก่อตัวเป็นระนาบเครือข่ายคาร์บอนหกเหลี่ยมที่ซ้อนกันแบบสุ่ม ซึ่งก็คือ ผลึกขนาดเล็ก
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
กราไฟต์เป็นการแบ่งส่วนของคาร์บอน โดยแต่ละอะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกับอะตอมของคาร์บอนอีกสามอะตอมด้วยพันธะโควาเลนต์ อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมยังคงมีอิเล็กตรอนอิสระหนึ่งตัวเพื่อส่งประจุ ดังนั้นกราไฟต์จึงสามารถนำไฟฟ้าได้ มีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร ทนต่อการกัดกร่อน และไม่ง่ายที่จะทำปฏิกิริยากับกรด ด่าง และสารอื่นๆ โครงสร้างผลึกของกราไฟท์นั้นมีหลายชั้นและประกอบด้วยหกเหลี่ยมจำนวนมาก ซึ่งทำให้มีการนำไฟฟ้าและการหล่อลื่นที่ดี
