Grafitointimenetelmistä

Grafitointimenetelmistä, eli grafiitin valmistusmenetelmistä, on useita erilaisia teollisia ja laboratoriotason sovelluksia. Yleisin tapa valmistaa grafiittia on kuumentaa hiilipitoisia materiaaleja erittäin korkeissa lämpötiloissa, tyypillisesti yli 2000 celsiusasteessa, hapettomassa ympäristössä. Tätä prosessia kutsutaan grafitoinniksi.

Yksi tunnettu menetelmä on Acheson-prosessi, jossa käytetään sähköuunia. Raaka-aineet, kuten koksijauhe ja teräskuona, sekoitetaan ja syötetään uuniin. Sähkövirta johdetaan seoksen läpi, mikä nostaa lämpötilan tarvittavalle tasolle ja muuntaa hiilen grafiitiksi. Prosessi on energiaintensiivinen, mutta tuottaa korkealaatuista grafiittia.

Toinen menetelmä on Béchamp-prosessi, joka on vanhempi ja vähemmän yleinen nykyään, mutta historiallisesti merkittävä. Siinä rautaoksidia käytetään katalyyttinä korkean lämpötilan reakioissa hiilipitoisten materiaalien kanssa.

Myös erilaisia kaasufaasisynteesimenetelmiä on kehitetty. Näissä hiilivetykaasuja hajotetaan korkeissa lämpötiloissa, ja syntyvä hiili saostuu substraatin pinnalle grafiittimuodossa. Nämä menetelmät mahdollistavat usein ohuempien ja puhtaampien grafiittikerrosten valmistamisen.

Valitulla grafitointimenetelmällä on merkitystä lopputuotteen ominaisuuksiin, kuten partikkelikokoon, puhtauteen ja kiteisyysasteeseen. Näillä tekijöillä on suora vaikutus grafiitin käyttökohteisiin, kuten akkujen, voiteluaineiden, hiiliharjojen ja grafiittielektrodien valmistukseen.