The carbonization process

British Coke Research Association, Chesterfield Great Britain.

Abstract

The salient results of studies of carbonization of organic materials are outlined in relation to : a) the development of polynuclear aromatic systems, and b) the aggregation of such systems into the mesomorphic or graphitic structure of carbon.

The mechanism of condensation reactions leading to carbon formation appears to be largely specific to the material being carbonized; but the formation and reaction of free radicals play important parts in the processes concerned. The formation of mesophase systems during carbonization is discussed in the context of aggregation of polycondensed systems.

Although a general picture of processes concerned in carbonization is evident from available studies, many details await clarification, in particular those relating to crystallographic and molecular ordering in the initial stages of carbon formation in the solid or liquid phase.

Both physical and chemical processes are concerned in the carbonization of organic materials, and in general carbonization is a highly complex phenomenon.

Commonly it involves pyrolytic reactions in gases (1) or in condensed systems. The present contribution is concerned primarily with pyrolytic carbonization in condensed phases.

Résumé

Les résultats saillants d’études de la carbonisation de matières organiques sont examinés par rapport aux aspects suivants : a) le développement des systèmes aromatiques polycondensés, et b) l’agrégation de tels systèmes en la structure de carbone mésomorphique ou graphitique.

Les mécanismes de réaction de condensation qui accompagnent la carbonisation paraissent être particuliers à chaque matière carbonisée ;mais la formation et la réaction des radicaux libres jouent un rôle important dans la condensation initiale.

La formation des systèmes de mésophase est examinée par rapport à l’agrégation des systèmes polycondensés.

Quoiqu'une impression générale du processus de carbonisation soit évidente des études disponibles, il reste beaucoup de détails à éclaircir, surtout eu égard au mécanisme fondamental de l’organisation cristallographique ou moléculaire lors d’étapes initiales de la formation de carbone en phase solide ou liquide.