Kristallwachstum in grafitierenden und nicht-grafitierenden Kohlenstoffen

Zusammenfassung Eine Untersuchung der Struktur von Kohlenstoffen unterschiedlicher Herkunft, die bei Temperaturen zwischen 1000 und 3000 °C behandelt wurden, hat gezeigt, dass die grafitierenden und nicht-grafitierenden Kohlenstoffe zwei distincte und gut definierte Klassen bilden. Die Unterschiede in der Struktur sind bereits in den frühesten Phasen der Karbonisierung evident und können hauptsächlich der Bildung eines starken Quervernetzungssystems zugeschrieben werden, das die Kristallite in den nicht-grafitierenden Kohlenstoffen vereint. Dies führt zu einer zufälligen Ausrichtung der Kristallite in einer starren, feinporösen Masse. In den grafitierenden Kohlenstoffen ist die Vernetzung viel schwächer, die Struktur ist kompakter, und benachbarte Kristallite neigen stark dazu, nahezu parallel ausgerichtet zu sein. Es wird gezeigt, dass das Kristallwachstum durch die allmähliche Verschiebung ganzer Schichtebenen oder sogar von Gruppen von Schichtebenen erfolgt. Die vorhandene Vororientierung in den grafitierenden Kohlenstoffen erleichtert diesen Prozess, sodass die Umordnung der Schichtebenen in kleinen Schritten stattfinden kann. Es ist der Hauptfaktor, der das Kristallwachstum in den grafitierenden Kohlenstoffen begünstigt. In den nicht-grafitierenden Kohlenstoffen wird das Kristallwachstum sowohl durch die starke Vernetzung zwischen benachbarten Kristalliten als auch durch deren zufällige Ausrichtung behindert.