石墨化英文解釋翻譯、石墨化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 graphitizing

分詞翻譯：

石墨的英語翻譯：

black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【醫】 black leaching; graphite; plumbago

化的英語翻譯：

burn up; change; convert; melt; spend; turn

專業解析

石墨化（graphitization）指碳質材料在高溫熱處理過程中，碳原子發生結構重排形成有序石墨晶體結構的物理化學過程。該現象主要發生在2500-3000°C高溫環境下，通過消除碳層間的隨機排列缺陷，逐步形成sp²雜化的六方晶系層狀結構。

根據《材料科學大辭典》（Dictionary of Materials Science）定義，石墨化程度可通過X射線衍射測得的晶面間距(d₀₀₂)來量化，理想石墨晶體d₀₀₂=0.3354 nm，計算公式為： $$ d_{002} = frac{lambda}{2sintheta} $$ 其中λ為X射線波長，θ為布拉格角。

該過程在工業應用中具有重要價值：

锂離子電池負極材料制造：人造石墨的容量發揮與石墨化度呈正相關（《先進能源材料》期刊研究）
冶金工業：石墨化石油焦是制備超高功率電極的核心原料
核能領域：核反應堆用石墨需達到98%以上石墨化度以保證中子慢化效率（國際原子能機構技術報告）

《碳材料科學與技術》（Carbon Science and Technology）指出，石墨化與碳化存在本質區别：碳化是含碳有機物熱解形成無序碳結構的初級階段，而石墨化是通過高溫有序化獲得導電/導熱性能的關鍵處理步驟。

網絡擴展解釋

石墨化是指通過高溫熱處理使碳原子從無序結構（亂層結構）轉化為有序石墨晶體結構的物理過程，常見于材料科學和冶金領域。以下從不同角度詳細解釋：

定義與核心機理
石墨化是碳原子在高溫（通常2300℃以上）作用下重新排列的過程，使原本無序的碳結構逐步形成三維有序的石墨晶體（密排六方結構）。例如，鋼中的碳化物分解為遊離石墨，導緻材料微觀結構變化。這一過程可通過熱活化或催化劑（如Cr、Ti）加速。
應用領域差異
- 材料科學：用于制備高導電/導熱的石墨材料，如锂電池負極。石墨化度越高，晶格越穩定，電池循環性能越好。
- 冶金領域：特指鋼材因長期高溫（425-550℃）暴露導緻的脆化現象，碳化物分解為石墨顆粒，形成微裂紋并降低強度。
過程階段
石墨化分為三個階段：
- 第一階段（1000~1800℃）：揮發分排出，分子鍵斷裂，微晶邊界重組。
- 第二階段（1800~2400℃）：碳原子熱振動增強，層間距縮小，三維有序結構形成。
- 第三階段（>2400℃）：晶體缺陷消除，石墨化度顯著提升。
石墨化度的意義
通過計算材料晶格參數（如層間距c值）與理想石墨的接近程度來評估。理想石墨的c值為0.3354 nm，實際材料的c值越小，石墨化度越高。
工業影響
- 正向：提升材料導電性和熱穩定性，用于電極、負極等高性能材料。
- 負向：鋼材石墨化會導緻脆性斷裂，需通過添加合金元素（如Cr、Ti）或控制冶煉工藝抑制。

總結來看，石墨化既是材料改性的關鍵技術，也是冶金領域需防範的材料退化現象，其具體含義需結合應用場景區分。