흑연화와 탄화의 차이점은 무엇입니까

흑연화란 무엇입니까?

흑연화는 탄소가 흑연으로 변환되는 산업 공정입니다. 이러한 미세 구조 변화는 섭씨 425도에서 550도 사이의 온도에 장기간, 때로는 최대 1,000시간 동안 노출된 탄소강 또는 저합금강에서 발생합니다. 이 과정은 취성을 초래할 수 있습니다.

예를 들어, 탄소-몰리브덴 강의 미세 구조에는 일반적으로 페라이트와 시멘타이트의 혼합물인 펄라이트가 포함되어 있습니다. 흑연화를 거치면 이 물질은 페라이트와 무작위로 분산된 흑연 입자로 분해됩니다. 흑연의 존재는 매트릭스 내 입자의 무작위 분포로 인해 강도를 감소시키기 때문에 이러한 변형은 강철을 약화시킵니다.

흑연화를 방지하기 위해 우리는 이 공정에 덜 민감한 저항력이 더 높은 재료를 사용할 수 있습니다. 또한 pH를 높이거나 염화물 함량을 줄이는 등 환경을 수정하면 흑연화 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예방을 위한 또 다른 효과적인 방법은 주철에 대한 음극 보호를 포함한 코팅을 적용하는 것입니다.

탄화란 무엇입니까?

탄화는 유기물을 탄소로 전환시키는 산업 공정입니다. 관련된 유기 물질에는 일반적으로 식물과 동물의 시체가 포함됩니다. 이 과정은 파괴적인 증류를 통해 발생하며 동시에 일어나는 여러 화학 반응을 포함하는 열분해 반응으로 분류됩니다. 이러한 반응의 예로는 탈수소화, 축합, 수소 이동 및 이성질화가 포함됩니다.

탄화는 훨씬 빠른 속도로 발생한다는 점에서 숯 생산과 다릅니다. 반응 속도는 훨씬 더 빠릅니다. 공정 중에 적용되는 온도는 탄화 정도와 최종 제품에 남아 있는 이물질 함량에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 1200K의 온도에서 잔류물의 탄소 함량은 약 90중량%인 반면, 약 1600K에서는 탄소 함량이 약 99중량%로 증가합니다.

일반적으로 탄화는 발열 반응이므로 열을 방출합니다. 이산화탄소 가스를 발생시키지 않고 자립하여 에너지원으로 활용할 수 있습니다. 그러나 유기 물질이 핵폭발과 같이 급격한 온도 변화를 겪는다면 생물학적 물질은 거의 즉시 탄화되어 고체 탄소로 변합니다.

결론적으로 흑연화와 탄화는 모두 탄소를 반응물이나 생성물로 포함하는 산업 공정입니다. 탄화는 유기물을 탄소로 변환하는 과정을 말하며, 흑연화는 탄소를 흑연으로 변환하는 과정을 의미합니다. 따라서 탄화는 화학적 변화로 분류되는 반면, 흑연화는 미세구조 변화로 인식됩니다.

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