La diferencia entre la grafitización y la carbonización radica en sus procesos y resultados en el tratamiento de materiales que contienen carbono. La carbonización es la descomposición térmica de materiales orgánicos en ausencia de oxígeno. Produce un residuo carbonizado rico en carbono. Este proceso suele ocurrir a bajas temperaturas y se centra en la eliminación de componentes volátiles. En cambio, la grafitización transforma el carbono en grafito. Utiliza un tratamiento a alta temperatura, generalmente superior a 2500 °C. Esto mejora la estructura y la conductividad del carbono. La carbonización produce un sólido carbonáceo. La grafitización produce carbono cristalino. Es adecuado para materiales avanzados y electrónica.
Tanto la grafitización como la carbonización convierten los materiales que contienen carbono en una forma de carbono. Sin embargo, existen diferencias clave entre ambos procesos:
¿Qué es la grafitización?
La grafitización es un proceso industrial donde el carbono se convierte en grafito. Este es un cambio en la estructura de materiales pequeños. Ocurre en aceros al carbono o de baja aleación. Estos se enfrentan a temperaturas de 425 a 550 grados Celsius durante un tiempo prolongado, como mil horas. Es un tipo de fragilización. Por ejemplo, la microestructura de los aceros al carbono-molibdeno generalmente contiene perlita. La perlita es una mezcla de ferrita y cementita. La grafitización de este material hace que la perlita se divida en ferrita y grafito disperso. Esto hace que el acero sea quebradizo. Las partículas se distribuyen aleatoriamente en el metal. Esto reduce un poco su resistencia. Podemos prevenir la grafitización. Lo hacemos utilizando materiales resistivos. Estos no son tan sensibles a la grafitización. También podemos prevenir la grafitización modificando el entorno. Por ejemplo, podemos aumentar el pH o reducir el contenido de cloruro. Existe otra forma de prevenir la grafitización, que implica el uso de recubrimientos. Protección catódica del hierro fundido.
¿Qué es la carbonización?
La carbonización es un proceso industrial en el que la materia orgánica se convierte en carbono. La materia orgánica que consideramos aquí incluye tanto plantas como cadáveres de animales. El proceso se lleva a cabo mediante destilación destructiva. Es una reacción de pirólisis. Se considera un proceso complejo. En él ocurren muchas reacciones químicas al mismo tiempo. Por ejemplo, deshidratación, condensación, transferencia de hidrógeno e isomerización. Los procesos de carbonización y carbonización difieren. La carbonización es más rápida. Su velocidad de reacción es varios órdenes de magnitud mayor. En general, el calor controla el grado de carbonización y el contenido de elementos extraños residuales. Por ejemplo, a una temperatura de 1200 K, el residuo contiene aproximadamente 901 TP3T de carbono en peso. A una temperatura de 1600 K, el residuo contiene aproximadamente 991 TP3T de carbono en peso. En general, la carbonización es una reacción exotérmica. Podemos hacerla autosostenible o utilizarla como fuente de energía. Y no produce dióxido de carbono. Pero, si el material se expone a calor repentino, como en una explosión nuclear, arde rápidamente. Se convierte en carbono sólido.
¿Cuál es la diferencia entre grafitización y carbonización?
La grafitización y la carbonización son procesos industriales. En ambos casos, el carbono actúa como reactivo o producto. Sin embargo, la carbonización transforma la materia orgánica en carbono, mientras que la grafitización transforma el carbono en grafito. Por lo tanto, la carbonización es un cambio químico, mientras que la grafitización es un cambio microestructural.
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