Daawaynta garaafka waxay caadi ahaan u baahan tahay heerkul sare oo u dhexeeya 2300 ilaa 3000℃, iyadoo mabda'a ugu muhiimsan uu yahay isbeddelka atamka kaarboonka laga bilaabo habaynta aan habboonayn una beddelo qaab-dhismeedka kiristaalka garaafka ee la nidaamiyay iyada oo loo marayo daawaynta kulaylka heerkulka sare. Hoos waxaa ku yaal falanqayn faahfaahsan:
I. Heerkulka Kala Duwan ee Daaweynta Graphitization-ka Caadiga ah
A. Shuruudaha Heerkulka Aasaasiga ah
Grafitization-ka caadiga ah wuxuu u baahan yahay in heerkulka la kordhiyo ilaa 2300 ilaa 3000 ℃, halkaasoo:
- 2500℃ waxay calaamad u tahay barta muhiimka ah ee isbeddelka, taas oo kala fogaanshaha lakabka ee atamka kaarboonku si weyn hoos ugu dhaco, heerka garaafitization-kuna si degdeg ah ayuu u kordhaa;
- Wixii ka dambeeya 3000℃, isbeddelladu waxay noqdaan kuwo si tartiib tartiib ah u socda, kiristaalka garaafkana wuxuu u dhow yahay kaamilnimada, inkastoo heerkulka dheeraadka ah uu kordhiyo wax soo saarka taasoo hoos u dhigaysa horumarinta waxqabadka.
B. Saamaynta Kala Duwanaanshaha Maaddada ee Heerkulka
- Kaarboonada si fudud loo sawiri karo (tusaale ahaan, kookaha batroolka): Geli marxaladda garaafka 1700℃, iyadoo la kordhinayo heerka garaafka 2500℃;
- Way adag tahay in la sawiro kaarboonada (tusaale ahaan, anthracite): Waxay u baahan tahay heerkul sare (oo ku dhow 3000℃) si loo gaaro isbeddel la mid ah.
II. Habka Heerkulka Sare uu ku Horumariyo Kala Hormarinta Atamka Kaarboonka
A. Wejiga 1aad (1000–1800℃): Qiiqa Isbedbeddela iyo Kala-horeynta Laba-cabbir
- Silsiladaha aliphatic, CH, iyo C=O xidhmooyinka way burburaan, iyagoo sii daaya haydarojiin, ogsijiin, naytaroojiin, sulfur, iyo walxo kale oo qaab monomers ah ama molecules fudud (tusaale, CH₄, CO₂);
- Lakabyada atamka kaarboonku waxay ku fidaan diyaaradda laba-geesoodka ah, iyadoo dhererka microcrystalline uu ka kordhayo 1 nm ilaa 10 nm, halka isku-darka lakabka dhexe uu inta badan isbeddelin;
- Labada geeddi-socod ee endothermic (falcelinta kiimikada) iyo exothermic (hawlgallada jireed, sida sii deynta tamarta is-dhexgalka ee ka timaadda maqnaanshaha xadka microcrystalline) labaduba waxay dhacaan isku mar.
B. Wejiga 2 (1800–2400℃): Hagaajinta Xuduudaha Badarka iyo Dalbashada Saddex-cabbir ah
- Kororka gariirka kulaylka ee atamka kaarboonku wuxuu ku kaxeeyaa inay u gudbaan qaab saddex-geesood ah, oo ay xukumaan mabda'a tamarta bilaashka ah ee ugu yar;
- Kala-goysyada iyo xuduudaha hadhuudhka ee diyaaradaha kiristaalka ah ayaa si tartiib tartiib ah u baaba'a, taasoo caddaynaysa soo ifbixidda khadadka fiiqan (hko) iyo (001) ee muuqaalka kala-goysyada X-ray, taasoo xaqiijinaysa sameynta habayn saddex-geesood ah oo la kala horraysiiyay;
- Qaar ka mid ah wasakhda ayaa sameeya kaarbiyood (tusaale ahaan, kaarbiyoodka silikoon), kuwaas oo isu beddela uumi bir ah iyo garaafit heerkul sare.
C. Wejiga 3aad (Ka sarreeya 2400℃): Kobaca Midhaha iyo Dib-u-cusboonaysiinta
- Cabbirka miraha wuxuu ku kordhaa dhidibka a ilaa celcelis ahaan 10-150 nm iyo dhidibka c ilaa qiyaastii 60 lakab (qiyaastii 20 nm);
- Atamyada kaarboonka waxay maraan sifeyn shabag ah iyada oo loo marayo socdaalka gudaha ama kuwa molecular-ka, halka heerka uumi-baxa walxaha kaarboonku uu si weyn u kordho marka heerkulku kordho;
- Is-weydaarsiga walxaha firfircoon wuxuu dhacaa inta u dhaxaysa marxaladaha adag iyo gaaska, taasoo keenta sameynta qaab-dhismeed kiristaal garaafik ah oo aad loo nidaamiyay.
III. Hagaajinta Heerkulka iyada oo loo marayo Habab Gaar ah
A. Garaafaynta Katalytic
Ku darista kiciyeyaasha sida birta ama ferrosilicon waxay si weyn u yareyn kartaa heerkulka graphitization ilaa inta u dhaxaysa 1500–2200℃. Tusaale ahaan:
- Kataliyayaasha Ferrosilicon (25% maadada silikoon) waxay hoos u dhigi karaan heerkulka laga bilaabo 2500-3000℃ ilaa 1500℃;
- Kaaliyeyaasha BN waxay hoos u dhigi karaan heerkulka ilaa 2200℃ iyagoo kor u qaadaya jihada fiilooyinka kaarboonka.
B. Garaafaynta Heerkulka Aad u Sareeya
Iyadoo loo adeegsanayo codsiyada saafiga sare sida heerka nukliyeerka iyo garaafka heerka hawada sare, habkani wuxuu adeegsadaa kuleylinta soo noqnoqda ee dhexdhexaadka ah ama kuleylka qaansada balaasmaha (tusaale ahaan, heerkulka asaasiga ah ee balaasmaha argon oo gaaraya 15,000℃) si loo gaaro heerkulka dusha sare ee ka badan 3200℃ ee alaabada;
- Heerka garaafka ayaa ka sarreeya 0.99, iyadoo wasakhdu aad u yar tahay (dambaska ku jira < 0.01%).
IV. Saamaynta Heerkulka ee Saamaynta Graphitization
A. Iska caabinta iyo Gudbinta Kulaylka
Kordhin kasta oo 0.1 ah oo ku timaadda heerka garaafka, iska caabintu waxay hoos u dhacdaa 30%, iyo isku-xidhka kulaylka ayaa kordha 25%. Tusaale ahaan, ka dib marka la daaweeyo 3000℃, iska caabinta garaafka waxay hoos ugu dhici kartaa 1/4–1/5 qiimaheeda bilowga ah.
B. Sifooyinka Farsamada
Heerkulka sare wuxuu yareeyaa kala fogaanshaha lakabka ee graphite ilaa qiimayaal ku dhow-ku-habboon (0.3354 nm), taasoo si weyn u xoojinaysa iska caabbinta shoogga kulaylka iyo xasilloonida kiimikada (iyadoo hoos u dhac ku yimaada isku-dhafka ballaarinta toosan ee 50%-80%), iyadoo sidoo kale keenta dufan iyo iska caabbinta xirashada.
C. Horumarinta Nadiifnimada
Heerkulka 3000℃, isku-xidhka kiimikada ee 99.9% isku-dhafka dabiiciga ah ayaa burbura, taasoo u oggolaanaysa wasakhda in lagu sii daayo qaab gaas ah waxayna keentaa daahirnimo badeecad ah oo ah 99.9% ama ka badan.
Waqtiga boostada: Sebtembar-11-2025