Quina és la química darrere dels elèctrodes de grafit i com influeix en el seu rendiment?

La química darrere dels elèctrodes de grafit se centra en les propietats úniques del carboni en la seva forma cristal·lina-grafit​{-que és el resultat d'un procés de fabricació altament controlat que implica la carbonització i la grafitització de compostos orgànics com el coc de petroli i la breu de quitrà de hulla. El grafit té una estructura de gelosia hexagonal en capes, on els àtoms de carboni s'uneixen fortament en dos -plans dimensionals, però de manera més fluixa entre els plans. Això dóna al grafit la seva excel·lent conductivitat elèctrica i tèrmica dins dels plans, una gran estabilitat tèrmica i propietats mecàniques anisòtropes.

From a chemical perspective, the ​​purity of carbon​​ is critical. High-quality graphite electrodes are composed of ​​>99% de carboni​​, amb impureses mínimes com ara sofre, nitrogen, cendres o metalls pesants​​, que poden provocar la degradació dels elèctrodes​​, l'oxidació​​ o la contaminació del metall fos​-especialment en la fabricació d'acer i la producció d'aliatges​​. Les impureses també poden augmentar la resistència elèctrica, reduint l'eficiència.

El procés de grafitització​​-escalfa els materials carbonosos a més de 2.500-3.000 graus en un-entorn lliure d'oxigen-millora la cristalinitat i l'alineació dels àtoms de carboni, la qual cosa millora directament la conductivitat elèctrica, la resistència mecànica al xoc tèrmic i la resistència mecànica a la temperatura elevada.