Grafitização Tratamento térmico para transformar uma estrutura de carbono amorfo em grafite cristalino

A grafitização é um processo que transforma materiais carbonáceos em uma forma cristalina de carbono. Este é um processo intensivo em temperatura, onde os materiais amostrais são submetidos a um tratamento térmico superior a 2500 °C. A estrutura organizada do grafite é de particular interesse na metalurgia, pois melhora as propriedades mecânicas e a usinabilidade das ligas de carbono. A Carbolite Gero é especialista em tratamentos térmicos de materiais à base de carbono, oferecendo fornos de grafite de alta temperatura que vão até 3000 °C.

Forno de Grafite

Os fornos de grafite da Carbolite Gero suportam temperaturas de até 2200 °C e até 3000 °C. Esta tecnologia de grafite é adequada para aplicações laboratoriais e industriais que operam sob atmosfera de vácuo, gases inertes e gases reativos. Estes fornos são projetados para criar um sistema de carbono. Eles oferecem material de isolamento baseado em grafite, elemento de aquecimento e material de retorta. Este sistema pode alcançar temperaturas extremamente altas, permitindo que os pesquisadores explorem novas oportunidades de tratamento térmico.

Forno de câmara, isolamento de grafite - HTK GR

Temp. Máx.: 2200 °C
Material isolante: Grafite
Volumes: 8 a 600 litros
Detalhes do produto

Forno de laboratório, isolamento de grafite (LHT GR)

Temp. Máx.: 2200 - 3000 °C
Material isolante: Grafite
Volumes: 1,5 a 10 litros
Detalhes do produto

Opções seguras para fornos de grafitização

O processo produz voláteis que podem ser prejudiciais. Precauções devem ser tomadas para reduzir quaisquer riscos. A Carbolite Gero considera opções para otimizar o processo de produção.

Pós-combustor

É usado para oxidar os voláteis do processo de remoção em NO_x, CO₂, e H₂O. Isso garante que todos os voláteis sejam transformados em moléculas mais seguras e liberados no meio ambiente.

Queima todos os voláteis, incluindo aqueles com ponto de ebulição abaixo de 20°C, como hidrogênio, amônia e etano.

Somos especialistas e temos várias soluções em nosso portfólio para guiá-lo ao produto e equipamento de segurança adequados. Entre em contato conosco para qualquer dúvida sobre uma solução adequada para suas necessidades de aplicação.

Grafitização Informação de conhecimento

O processo de grafitização ocorre a altas temperaturas e em uma atmosfera inerte. Os átomos de carbono dentro da estrutura se reorganizam para formar uma rede hexagonal. Após a carbonização, as camadas de carbono estão desalinhadas. Aumentar a temperatura provoca a grafitização. A estrutura amorfa do carbono se transforma em uma rede cristalina. A estrutura atômica é caracterizada por camadas de átomos de carbono dispostos em um padrão de colmeia. A estrutura de carbono organizada, onde os átomos de carbono estão arranjados em folhas hexagonais empilhadas umas sobre as outras, é conhecida como grafite. Cada camada dentro do grafite é conhecida como grafeno.

Durante a grafitização, as camadas de carbono se orientam de maneira ordenada. Um alto grau de grafitização é obtido a temperaturas mais altas de tratamento térmico. Vários fatores, como material precursor, temperatura de tratamento térmico, pressão e tempo de permanência, influenciam a microestrutura final e as propriedades do material amostral.

A diferença entre pirólise, carbonização e grafitização

A carbonização, grafitização e pirólise são processos que envolvem a decomposição térmica de materiais, mas diferem em seus objetivos e condições.

Grafitização Documentos governamentais

Grafitização Aplicação

A transformação da estrutura do carbono em grafite melhora as propriedades do material, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações. Sua estrutura em camadas permite o movimento livre dos elétrons deslocalizados e melhora a condutividade elétrica. Da mesma forma, a estrutura atômica mais ordenada facilita o movimento livre dos fônons e permite uma transmissão eficiente da energia vibracional. Isso leva a um aumento significativo na condutividade térmica do material.

Devido ao alto grau de anisotropia no grafite, o material é muito mais forte e rígido no plano das folhas de grafeno. No entanto, as ligações entre as folhas são relativamente mais fracas, resultando em uma estrutura mais flexível. Essa característica torna o material adequado para aplicações de funcionamento a seco, permitindo que funcione como um lubrificante.

A grafitização é utilizada por várias indústrias, como metalurgia, armazenamento de energia, eletrônica e aeroespacial.

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Os produtos e serviços da Carbolite Gero estão disponíveis por meio de uma rede global de empresas filhas e distribuidores totalmente treinados. Nossa equipe ficará feliz em ajudar com qualquer dúvida que você possa ter.

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Grafitização - FAQ

O que é grafitização?

O processo de grafitização é utilizado para transformar um material rico em carbono em grafite devido à aplicação de calor. A estrutura inicial de carbono altera-se durante o aquecimento, causando o rearranjo dos átomos de carbono em uma rede cristalina. Esse processo geralmente ocorre a altas temperaturas, até 3000 °C.

Por que grafitização é importante?

O processo desempenha um papel significativo na melhoria das propriedades dos materiais carbonáceos. Isso resulta em uma melhor lubrificação, resistência à oxidação e condutividade térmica dos componentes. A melhoria no desempenho devido à grafitização leva à produção de materiais de alta qualidade, como compósitos de grafite de carbono, eletrodos de grafite, e é utilizado em aplicações como o refinamento das propriedades mecânicas e a usinabilidade das ligas de ferro.

Qual é a diferença entre o carbono duro e o grafite?

Embora o carbono duro e o grafite sejam compostos principalmente por átomos de carbono, ambos exibem estruturas diferentes devido ao arranjo dos átomos. O arranjo cristalino confere características e propriedades materiais a um material, mesmo que sejam feitos do mesmo elemento. No grafite, cada átomo de carbono está ligado a três outros átomos de carbono, formando uma camada plana que é empilhada uma sobre a outra. A ligação ao longo do comprimento da camada é mais forte do que entre cada camada, conferindo ao grafite suas propriedades únicas. O carbono duro, em contraste, é conhecido como carbono não grafitizante, que, ao contrário do grafite, tem uma estrutura mais desordenada e irregular, onde as camadas não estão tão bem empilhadas. Esse arranjo de átomos no carbono duro cria mais locais de intercalação ou vazios para íons carregados positivamente e permite que o material armazene mais energia. O carbono duro é útil para aplicações, como em baterias.

Que soluções oferecemos para a grafitização?

A Carbolite Gero oferece soluções para tecnologia de grafitização para tratamentos térmicos que chegam até 3000 °C. Os fornos oferecem material de isolamento, elemento de aquecimento e material de retorta baseados em grafite. Seu design robusto cria um sistema que pode alcançar temperaturas extremamente altas.