Le graphite peut se rétracter dans certaines conditions, notamment lorsqu'il est exposé à l'air à des températures élevées, ce qui entraîne une oxydation et une perte d'épaisseur. Cependant, sous traitement thermique dans une atmosphère inerte, le graphite peut devenir plus solide et sa résistance mécanique augmente.
Oxydation et rétrécissement :
Le graphite est sensible à l'oxygène et, lorsqu'il est exposé à l'air à des températures élevées, il commence à s'oxyder aux alentours de 500°C (932°F). Ce processus d'oxydation peut entraîner une perte de masse rapide, jusqu'à 1 % par jour dans des conditions spécifiques. L'exposition répétée à de telles conditions entraîne une perte d'épaisseur du graphite, ce qui peut éventuellement conduire à une défaillance structurelle. Ce retrait est le résultat direct de l'interaction du matériau avec l'oxygène, qui décompose la structure du graphite.Traitement thermique et renforcement :
À l'inverse, lorsque le graphite est chauffé dans une atmosphère inerte, il subit un processus appelé graphitisation, au cours duquel les structures des atomes de carbone passent d'un état désordonné à un cristal 3D parfait de graphite pur. Ce processus consiste à chauffer le graphite jusqu'à 3 000 °C, ce qui permet aux petits domaines de molécules de graphène de croître et de s'aligner, pour former des couches plus grandes et plus droites. Cet alignement et cette croissance renforcent la résistance mécanique du graphite, qui devient plus solide à mesure que la température augmente. Les contraintes internes qui se produisent à température ambiante diminuent avec l'augmentation de la température du processus, ce qui contribue encore à accroître la résistance mécanique.
Impact sur la conception et la fonctionnalité :
