El grafito puede encogerse en determinadas condiciones, sobre todo cuando se expone al aire a temperaturas elevadas, lo que provoca su oxidación y pérdida de espesor. Sin embargo, bajo tratamiento térmico en atmósfera inerte, el grafito puede fortalecerse y su resistencia mecánica aumenta.
Oxidación y contracción:
El grafito es sensible al oxígeno y, cuando se expone al aire a temperaturas elevadas, empieza a oxidarse alrededor de los 500°C (932°F). Este proceso de oxidación puede provocar una rápida pérdida de masa, de hasta un 1% diario en determinadas condiciones. La exposición repetida a tales condiciones hace que el grafito pierda espesor, lo que puede acabar provocando un fallo estructural. Esta contracción es el resultado directo de la interacción del material con el oxígeno, que descompone la estructura del grafito.Tratamiento térmico y refuerzo:
Por el contrario, cuando el grafito se calienta en una atmósfera inerte, experimenta un proceso denominado grafitización, en el que las estructuras de los átomos de carbono se transforman de un estado desordenado a un cristal tridimensional perfecto de grafito puro. Este proceso consiste en calentar el grafito hasta 3000 °C, lo que permite que los pequeños dominios de moléculas de grafeno crezcan y se alineen, dando lugar a capas más grandes y rectas. Esta alineación y crecimiento mejoran la resistencia mecánica del grafito, haciéndolo más fuerte a medida que aumenta la temperatura. Las tensiones internas que se producen a temperatura ambiente disminuyen al aumentar la temperatura del proceso, lo que contribuye aún más a aumentar la resistencia mecánica.
Impacto en el diseño y la funcionalidad:
