Graphitisation Traitement thermique pour transformer une structure de carbone amorphe en graphite cristallin

La graphitisation est un processus qui transforme les matériaux carbonés en une forme cristalline de carbone. Il s'agit d'un processus à haute température, au cours duquel des matériaux échantillons sont soumis à un traitement thermique à plus de 2500 °C. La structure organisée du graphite présente un intérêt particulier en métallurgie, car elle améliore les propriétés mécaniques et l'usinabilité des alliages de carbone. Carbolite Gero est très expérimenté dans le domaine des traitements thermiques des matériaux à base de carbone et propose des fours à graphite haute température pouvant atteindre 3000°C.

Four à graphite

Les fours à graphite de Carbolite Gero sont adaptés à des températures de 2200 °C et même jusqu'à 3000 °C. Cette technologie du graphite est adaptée aux applications de laboratoire et industrielles fonctionnant sous atmosphère de vide, gaz inertes et gaz réactifs. Ces fours sont conçus pour créer un système au carbone. Ils proposent un matériau isolant, un élément chauffant et une cornue à base de graphite. Ce système permet d'atteindre des températures extrêmement élevées, ce qui ouvre aux chercheurs de nouvelles possibilités de traitement thermique.

Four à chambre, isolation graphite - HTK GR

Temp Max: 2200 °C
Matériau d'isolation: Graphite
Volumes: 8 à 600 litres
Informations produit

Four de laboratoire, isolation graphite (LHT GR)

Temp Max: 2200 - 3000 °C
Matériau d'isolation: Graphite
Volumes: 1.5 à 10 litres
Informations produit

Options de sécurité pour les fours de graphitisation

Ce processus génère des substances volatiles qui peuvent s'avérer nocives. Il convient de prendre des dispositions pour réduire les risques éventuels. Carbolite Gero étudie les possibilités d'optimiser le processus de production.

Postcombustion

Est utilisé pour oxyder les substances volatiles issues du processus de pyrolyse/décapsulage en NOx, CO2 et H2O. Cela garantit que toutes les substances volatiles sont transformées en molécules plus sûres et rejetées dans l'environnement.

Combustion de toutes les substances volatiles, y compris celles dont le point d'ébullition est inférieur à 20 °C, comme l'hydrogène, l'ammoniac et l'éthane.

Nous sommes des experts et nous avons plusieurs solutions à notre actif pour vous guider vers le bon produit et le bon équipement de sécurité. Si vous avez des questions sur une solution adaptée aux besoins de votre application, n'hésitez pas à nous contacter.

Graphitisation Informations générales

Le processus de graphitisation se déroule à haute température et dans une atmosphère inerte. Les atomes de carbone au sein de la structure se réorganisent et forment un réseau hexagonal. Après la carbonisation, un désalignement des couches de carbone se produit. Une augmentation de la température entraîne la graphitisation. La structure amorphe du carbone se transforme en un réseau cristallin. La structure atomique est catégorisée par des couches d'atomes de carbone disposées en nid d'abeille. La structure organisée du carbone, dans laquelle les atomes de carbone sont disposés en couches hexagonales empilées les unes sur les autres, est appelée graphite. Alors que chaque couche à l'intérieur du graphite est connue sous le nom de graphène.

Lors de la graphitisation, les couches de carbone s'alignent de manière ordonnée. Un degré élevé de graphitisation est atteint à des températures de traitement thermique plus élevées. Plusieurs facteurs tels que le matériau précurseur, la température de traitement thermique, la pression et le temps de séjour influencent la microstructure finale et les propriétés de l'échantillon.

rt utilisé.

La différence entre la pyrolyse, la carbonisation et la graphitisation

La carbonisation, la graphitisation et la pyrolyse sont toutes des processus impliquant la décomposition thermique de matériaux, mais elles diffèrent par leurs objectifs et leurs conditions.

Graphitisation White paper

Graphitisation Application

La transformation de la structure du carbone en graphite améliore les propriétés du matériau et le rend adapté à un large éventail d'applications. Sa structure en couches permet le libre mouvement des électrons délocalisés et améliore la conductivité électrique. De même, la structure atomique ordonnée facilite le libre mouvement des phonons et permet un transfert efficace de l'énergie vibratoire. Cela conduit à une augmentation significative de la conductivité thermique du matériau.

En raison d'un degré élevé d'anisotropie dans le graphite, le matériau est beaucoup plus solide et rigide dans le plan des couches de graphène. Cependant, les liaisons entre les couches sont relativement faibles, ce qui donne une structure plus flexible. Grâce à cette propriété, le matériau est adapté aux applications à sec et peut faire office de lubrifiant.

La graphitisation est utilisée dans différents secteurs tels que la métallurgie, le stockage d'énergie, l'électronique et l'aérospatiale.

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Grâce à un vaste réseau de représentants, nous sommes à votre disposition sur l'ensemble du territoire. Nos collaborateurs se feront un plaisir de vous conseiller de manière détaillée sur l'utilisation des produits Carbolite Gero pour votre application spécifique.

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Graphitisation - FAQ

Qu'est-ce que la graphitisation ?

Le processus de graphitisation est utilisé pour transformer un matériau riche en carbone en graphite par l'application de chaleur. La structure initiale du carbone se modifie lorsqu'elle est chauffée, ce qui permet aux atomes de carbone de se réorganiser en un réseau cristallin. Ce processus se déroule généralement à des températures élevées, jusqu'à 3 000 °C.

Pourquoi la graphitisation est-elle importante ?

Le processus joue un rôle important dans l'amélioration des propriétés matérielles des matériaux carbonés. Il en résulte une amélioration du pouvoir lubrifiant, de la résistance à l'oxydation et de la conductivité thermique des composants. L'amélioration des performances par la graphitisation permet de produire des matériaux de haute qualité, tels que les composites carbone-graphite et les électrodes en graphite, et est utilisée dans des applications telles que l'amélioration des propriétés mécaniques et de l'usinabilité des alliages ferreux.

Quelle est la différence entre le carbone dur et le graphite ?

Bien que le carbone dur et le graphite soient principalement composés d'atomes de carbone, ils présentent tous deux des structures différentes en raison de l'agencement des atomes. L'agencement des cristaux transmet les propriétés et les caractéristiques matérielles d'un matériau, même s'ils sont composés du même élément. Dans le graphite, chaque atome de carbone est lié à trois autres atomes de carbone et forme une couche plate empilée les uns sur les autres. La liaison le long du plan est beaucoup plus forte qu'entre les différentes couches, ce qui confère au graphite ses propriétés uniques. En revanche, le carbone dur est connu sous le nom de carbone non graphitisant qui, contrairement au graphite, présente une structure plus désordonnée et irrégulière, dans laquelle les couches ne sont pas empilées aussi proprement. Cette disposition des atomes au sein du carbone dur crée davantage de zones d'intercalation ou de cavités pour les ions chargés positivement et permet au matériau de stocker davantage d'énergie. Le carbone dur convient par exemple aux applications dans les batteries.

Quelles sont les solutions que nous proposons pour la graphitisation ?

Carbolite Gero propose des solutions de graphitisation pour des traitements thermiques jusqu'à 3000 °C. Les fours offrent un matériau d'isolation, un élément chauffant et une cornue à base de graphite. Grâce à leur conception robuste, on obtient un système capable d'atteindre des températures extrêmement élevées.