يمكن أن يتقلص الجرافيت في ظل ظروف معينة، خاصةً عند تعرضه للهواء في درجات حرارة مرتفعة، مما يؤدي إلى الأكسدة وفقدان السماكة. ومع ذلك، تحت المعالجة الحرارية في جو خامل، يمكن أن يصبح الجرافيت أقوى وتزداد قوته الميكانيكية.
الأكسدة والانكماش:
الجرافيت حساس للأكسجين، وعند تعريضه للهواء في درجات حرارة مرتفعة، يبدأ في التأكسد عند حوالي 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت). يمكن أن تؤدي عملية الأكسدة هذه إلى فقدان سريع للكتلة، بنسبة تصل إلى 1% يوميًا في ظروف معينة. ويؤدي التعرض المتكرر لمثل هذه الظروف إلى فقدان الجرافيت لسمكه، مما قد يؤدي في النهاية إلى فشل هيكلي. هذا الانكماش هو نتيجة مباشرة لتفاعل المادة مع الأكسجين، مما يؤدي إلى تكسير بنية الجرافيت.المعالجة الحرارية والتقوية:
وعلى العكس من ذلك، عندما يتم تسخين الجرافيت في جو خامل، فإنه يخضع لعملية تسمى الجرافيتية، حيث تتحول هياكل ذرات الكربون من حالة غير منتظمة إلى بلورة ثلاثية الأبعاد مثالية من الجرافيت النقي. تنطوي هذه العملية على تسخين الجرافيت حتى 3000 درجة مئوية، مما يسمح للمجالات الصغيرة من جزيئات الجرافين بالنمو والمحاذاة مما يؤدي إلى طبقات أكبر ومستقيمة. ويعزز هذا الاصطفاف والنمو هذا من القوة الميكانيكية للجرافيت، مما يجعله أقوى كلما زادت درجة الحرارة. تنخفض الضغوط الداخلية التي تحدث في درجة حرارة الغرفة مع ارتفاع درجات حرارة المعالجة، مما يساهم في زيادة القوة الميكانيكية.
التأثير على التصميم والوظيفة:
