흑연은 주로 산화와 구조적 특성 변화를 통해 열의 영향을 받습니다. 흑연은 고온의 공기에 노출되면 약 500°C부터 산화가 시작되어 상당한 질량 손실을 경험합니다. 이러한 산화는 시간이 지남에 따라 구조적 고장으로 이어질 수 있습니다. 그러나 진공 또는 불활성 가스 환경과 같이 통제된 조건에서 흑연은 최대 3000°C의 극도로 높은 온도를 견딜 수 있으며, 이 과정에서 흑연화라는 과정을 통해 그 특성을 향상시킬 수 있습니다.
고온에서 흑연의 산화:
흑연은 산소에 민감하며 약 500°C의 온도에서 공기에 노출되면 산화가 시작됩니다. 이 산화 과정은 매우 빠르게 진행되어 특정 조건에서는 하루에 최대 1%의 질량이 손실될 수 있습니다. 이러한 조건에 반복적으로 노출되면 흑연의 두께가 얇아지고 결국 구조적으로 고장날 수 있습니다. 이러한 산화에 대한 민감성 때문에 고온의 야외 환경에서 흑연의 실제 적용이 제한됩니다.흑연화 및 특성 향상:
흑연의 특성을 향상시키기 위해 최대 3000°C의 불활성 분위기에서 열처리를 할 수 있습니다. 흑연화라고 하는 이 과정은 탄소 원자를 무질서한 상태에서 보다 정돈된 결정 구조로 재배열하는 것을 포함합니다. 원래의 탄소 소재에는 작은 영역의 그래핀 분자가 포함되어 있는데, 열처리 과정에서 성장하고 정렬되어 더 크고 균일한 층을 형성합니다. 이러한 변화는 소재의 특성을 개선하여 고온 애플리케이션에 더 적합하게 만듭니다.
기계적 강도 및 열적 특성:
