Načelo ogljikovega grafita vključuje predvsem njegov proces nastajanja ter fizikalne in kemijske lastnosti.
Načelo oblikovanja
Tvorba ogljikovega grafita se v glavnem doseže z visokotemperaturno obdelavo ogljikovih materialov. V okolju z visoko temperaturo se ogljikovi atomi preurejajo in združujejo, spreminjajo iz neurejene strukture v urejeno večplastno strukturo, da tvorijo grafit. Poseben postopek vključuje naslednje korake:
Izolirajte zrak in okrepite toploto: Ogljikov element segrejte pri visoki temperaturi, da preprečite oksidacijsko reakcijo.
Mehanizem pretvorbe karbida: Ogljikov material tvori karbid z različnimi minerali, nato pa pri visoki temperaturi razpade na kovinske hlape in grafit. Ti minerali delujejo kot katalizatorji v procesu grafitizacije.
Teorija prekristalizacije: V ogljikovi surovini so izjemno majhni kristali grafita. Pod visoko temperaturo so ti kristali zvarjeni skupaj zaradi edinstvenosti ogljikovih atomov, da tvorijo večje kristale grafita.
Teorija rasti mikrokristalov: Pod delovanjem toplote so policiklične aromatske spojine podvržene vrsti reakcij pirolize in končno ustvarijo ogromne agregacije ravnih molekul, ki tvorijo naključno zložene heksagonalne ravnine ogljikove mreže, to je mikrokristalov.
Fizikalne in kemijske lastnosti
Grafit je alotrop ogljika, pri čemer je vsak ogljikov atom povezan s tremi drugimi ogljikovimi atomi s kovalentnimi vezmi. Vsak ogljikov atom še vedno obdrži en prosti elektron za prenos naboja, zato lahko grafit prevaja elektriko. Ima stabilne kemične lastnosti, je odporen proti koroziji in je težko reagirati s kislinami, alkalijami in drugimi sredstvi. Kristalna struktura grafita je večplastna in sestavljena iz številnih šesterokotnikov, zaradi česar ima dobro prevodnost in mazljivost.
