Coke de pétrole : Graphitisation partielle pendant le processus de calcination
Le coke de pétrole subit un certain ordre structurel lors de la calcination, mais la véritable graphitisation nécessite des températures beaucoup plus élevées. Le processus améliore les propriétés clés.
Le chauffage du coke de pétrole entre 1200 et 1350 °C pendant la calcination entraîne un ordre structurel significatif, mais pas une graphitisation complète. Le matériau évolue vers un stade précurseur de la formation de graphite, améliorant ses caractéristiques pour les applications industrielles.
Au niveau microscopique, les couches d'atomes de carbone dans le coke de pétrole passent d'arrangements désordonnés à des arrangements plus ordonnés à haute température. L'analyse par diffraction des rayons X montre une réduction de l'espacement interlamellaire et une augmentation des dimensions des cristallites, indiquant une tendance vers une structure semblable au graphite.
La véritable graphitisation, où les couches de carbone se réorganisent complètement en une structure cristalline de graphite ordonnée tridimensionnellement, exige des températures supérieures à 2500 °C. Aux températures de calcination, seulement environ 60 à 70 % de ce processus d'ordonnancement est obtenu, avec une quantité substantielle de structure turbostratique restante. Par conséquent, le produit est appelé "coke calciné", et non graphite.
Cependant, cette graphitisation incomplète est précisément ce qui confère au coke calciné sa densité apparente plus élevée, sa porosité plus faible, sa conductivité électrique améliorée et sa résistance accrue aux chocs thermiques. Ces propriétés affinées constituent la valeur fondamentale du processus de calcination. L'obtention d'une véritable graphitisation nécessite une étape de traitement distincte à des températures beaucoup plus élevées.