Wat is grafitisatie?
Grafitisatie is een industrieel proces waarbij koolstof wordt omgezet in grafiet. Dit is de microstructuurverandering die optreedt in koolstof- of laaggelegeerde staalsoorten die gedurende lange tijd, bijvoorbeeld 1000 uur, worden blootgesteld aan temperaturen van 425 tot 550 graden Celsius. Dit is een vorm van verbrossing. De microstructuur van koolstof-molybdeenstaal bevat bijvoorbeeld vaak perliet (een mengsel van ferriet en cementiet). Wanneer het materiaal grafitiseert, ontleedt het perliet in ferriet en willekeurig verspreid grafiet. Dit resulteert in verbrossing van het staal en een bescheiden afname van de sterkte wanneer deze grafietdeeltjes willekeurig door de matrix verdeeld zijn. We kunnen grafitisatie echter voorkomen door materialen te gebruiken met een hogere weerstand die minder gevoelig zijn voor grafitisatie. Daarnaast kunnen we de omgeving aanpassen door bijvoorbeeld de pH te verhogen of het chloridegehalte te verlagen. Een andere manier om grafitisatie te voorkomen is het aanbrengen van een coating. Kathodische bescherming van gietijzer.
Wat is carbonisatie?
Carbonisatie is een industrieel proces waarbij organisch materiaal wordt omgezet in koolstof. Het organische materiaal dat we hier beschouwen, omvat onder andere planten- en dierenresten. Dit proces vindt plaats door destructieve destillatie. Het is een pyrolytische reactie en wordt beschouwd als een complex proces waarbij veel gelijktijdige chemische reacties kunnen worden waargenomen. Bijvoorbeeld dehydrogenering, condensatie, waterstofoverdracht en isomerisatie. Het carbonisatieproces verschilt van het destillatieproces doordat carbonisatie een veel sneller proces is, omdat de reactie vele malen sneller verloopt. Over het algemeen kan de hoeveelheid toegepaste warmte de mate van carbonisatie en de hoeveelheid achtergebleven vreemde elementen bepalen. Zo bedraagt het koolstofgehalte van het residu ongeveer 90 gewichtsprocent bij 1200 K en ongeveer 99 gewichtsprocent bij ongeveer 1600 K. Carbonisatie is over het algemeen een exotherme reactie, die kan worden uitgevoerd zonder dat er koolstofdioxidegas vrijkomt of als energiebron kan worden gebruikt. Als het biomateriaal echter wordt blootgesteld aan plotselinge temperatuurschommelingen (zoals bij een kernexplosie), zal het zo snel mogelijk verkoolen en in vaste koolstof veranderen.
Grafitisatie is vergelijkbaar met carbonisatie.
Beide zijn belangrijke industriële processen waarbij koolstof als reactant of product betrokken is.
Wat is het verschil tussen grafitisatie en carbonisatie?
Grafitering en carbonisatie zijn twee industriële processen. Het belangrijkste verschil tussen carbonisatie en grafitering is dat bij carbonisatie organisch materiaal wordt omgezet in koolstof, terwijl bij grafitering koolstof wordt omgezet in grafiet. Carbonisatie is dus een chemische verandering, terwijl grafitering een verandering in de microstructuur is.
Geplaatst op: 29 september 2021