Mae'r broses graffitization yn weithdrefn trin gwres lle mae adweithiau endothermig ac ecsothermig yn digwydd ar wahanol gamau tymheredd, y gellir eu rhannu'n dri cham:
Cam 1 (gradd 1000-1800):Ar dymheredd uwch na chalcheiddio, mae'r deunydd yn rhyddhau anweddolion ymhellach. Mae'r holl gadwyni aliffatig sy'n weddill, bondiau CH, c=o bondiau, ac ati, yn torri o fewn yr ystod tymheredd hon. Mae moleciwlau monoatomig neu syml (CH, CO, CO₂, ac ati) o garbon, hydrogen, ocsigen, nitrogen a sylffwr rhwng strwythurau haen anhrefnus hefyd yn cael eu diarddel. Mae rhai moleciwlau planar sydd wedi'u gwasgaru ar hap yn cyfuno i ffurfio moleciwlau mwy. Mae'r adweithiau endothermig yn y cyfnod hwn yn cynnwys adweithiau cemegol parhaus yn bennaf, ochr yn ochr â phrosesau corfforol lle mae rhai ffiniau microcrystalline yn diflannu, gan ryddhau egni rhyngwynebol fel gwres, sy'n gyrru archebu rhwydweithiau hecsagonol carbon. Mae dadansoddiad pelydr-X yn dangos, o fewn yr ystod tymheredd hon, nad yw pentyrru haenau atomig carbon yn cynyddu'n sylweddol-mae eu trefniant gorchymyn yn digwydd mewn awyrennau dau ddimensiwn gyda meintiau heb fod yn fwy na 8 nm, gan gynnal strwythur tyrbostratig.
Cam 2 (1800–2400k):Mae dau ffenomen yn digwydd yn y cam hwn: Wrth i'r tymheredd godi, mae'r system yn ennill mwy o egni. Mae atomau carbon yn arddangos mwy o amlder ac osgled dirgryniad thermol, wedi'i lywodraethu gan yr egwyddor o egni rhydd lleiaf. Mae'r haenau dellt yn trosglwyddo tuag at strwythur graffit tri dimensiwn, gyda phellteroedd interlayer yn crebachu. Ar yr un pryd, mae dadleoliadau a ffiniau grawn ar awyrennau crisial yn diflannu'n raddol, gan ryddhau gwres cudd. Erbyn 2 0 00k, mae cynyddiad entropi y system yn cyrraedd ei bwynt isaf. Mae patrymau diffreithiant pelydr-X o graffit sy'n cael eu trin ar y tymheredd hwn yn dangos llinellau craffach (HK0), (001), a rhai llinellau (HKL), sy'n nodi archebu tri dimensiwn-proses anelio ecsothermig.
Ar yr un pryd, rhwng 2000–2400K, mae rhai amhureddau yn ffurfio carbidau (carbid silicon yn bennaf), sy'n dadelfennu i anweddau metel a graffit ar dymheredd uwch. Yn ogystal, ger 2400k, mae carbon yn dechrau anweddu, gan greu diffygion thermol sy'n defnyddio egni. Mae'r prosesau hyn yn dominyddu rhwng 2000–2400K, gan beri i'r system amsugno gwres ac arddangos cynnydd entropi o'r newydd.
Cam 3 (uwchlaw 2400k):Ar gyfer carbonau graffitizable hawdd fel golosg petroliwm a golosg traw ar 2400k, mae crisialau yn tyfu i faint cyfartalog o 10–150 nm ar hyd ya-axis a ~ 60 haen (~ 20 nm) ar hyd yc-axis. Mae ailstrwythuro gorchymyn o'r cam blaenorol yn achosi crebachu crisialit, gan ehangu bylchau rhyng-grawn. O dan fecanweithiau twf confensiynol, ni all codiadau tymheredd pellach bontio'r bylchau hyn i ffurfio crisialau mwy. Yn lle, mae twf yn mynd yn ei flaen trwy fecanwaith newydd: ailrystallization.
Yma, mae'r system graffitization yn dod yn dirlawn ag atomau\/moleciwlau carbon (C, C₂, C₃, C₄, ac ati), gan alluogi cyfnewid mater egnïol rhwng cyfnodau solid a nwy-ail-lunio.
Mae'r camau graffitization yn gorgyffwrdd. Ar dymheredd ychydig yn uwch na chalcheiddio\/carboneiddio, mae adweithiau dadelfennu-polymerization yn digwydd. Rhwng 1700–2400K, anelio a thwf microcrystalline sy'n dominyddu, gyda chymorth ffurfio\/dadelfennu carbid. Uwchlaw 2400k, mae ailrystallization trwy fudo carbon yn dod yn gynradd. Mae carbonau graffitizable hawdd yn cael ysgubol graffitization-net homogenaidd\/heterogenaidd er gwaethaf entropi system a sefydlogrwydd system sy'n cynyddu endothermig lleol.
Hard-to-graphitize carbons require higher temperatures (>3200k) ar gyfer crisialu heterogenaidd. Mae croesgysylltiadau yn torri, gan ffurfio sawl safle cnewyllol lle mae carbon aruchel yn aildrefnu'n gyflym i grisialau graffit mân.
