Miksi koksimateriaaleja, kuten öljykoksia, voidaan muuttaa grafiitiksi, ja mitä olosuhteita muuntaminen edellyttää? Tämän ongelman ymmärtäminen on opettavaista grafiittilevyjen grafitointituotantoprosessin hallitsemiseksi.
Grafiitti on kiteistä hiiltä, kun taas yleinen kivihiili on amorfista hiiltä - amorfista hiiltä. Tässä esittelemme edelleen mikrorakenteen erot näiden kahden välillä.
Tarkkailemalla luonnongrafiittia elektronimikroskoopilla voidaan nähdä, että grafiitti on monikerroksinen laminoitu kide, jossa on kuusikulmainen rengas{1}}hiiliatomien välissä. Tämän kiteen lamellirungon keskikerrosten välillä on tietty järjestysjärjestys. Lamellirungon ylemmän kerroksen kuusikulmaisen renkaan yksi kulma sijaitsee viereisen lamellirungon kuusikulmaisen renkaan keskellä. Ensimmäinen kerros on täysin symmetrinen kolmannen kerroksen kanssa ja toinen kerros on täysin symmetrinen neljännen kerroksen kanssa. Vierekkäiset kerrokset ovat täysin symmetrisiä keskenään. Etäisyys on 3,354 Angströmiä (Huom. Angstrom on näkyvän valon aallonpituuden mittayksikkö, joka on 1 senttimetrin sadasmiljoonasosa, eli A=10_8 senttimetriä). Kahden vierekkäisen hiiliatomin välinen etäisyys levyrungon kussakin kuusikulmaisessa rengasrakenteessa on 1,42 Angströmiä.
Kemiallisesti tarkasteltuna helposti grafitoituvat hiilet, kuten maaöljykoksi ja pihkokoksi, ovat monimutkaisia orgaanisia polymeeriyhdisteitä, joiden perusrakenneyksikkönä on aromaattiset hiilivetykondensoidut renkaat. Erilaisten koksauslämpötilojen vuoksi myös näiden polymeeriyhdisteiden molekyylipainot ovat erilaisia.
Niillä on yhteisiä ominaisuuksia, eli mitä korkeampi koksauslämpötila, sitä suurempi molekyylipaino, ja polymeeriyhdisteet, joissa on aromaattisia hiilivetykondensoituneita renkaita perusrakenneyksiköinä, kehittyvät ensin tasosuuntaan makromolekyylejä muodostuessaan. Kalsinointilämpötilassa, vaikka tämä polymeeriyhdiste, jonka perusrakenneyksikkönä on aromaattiset hiilivetykondensoidut renkaat, sulautuu edelleen tasosuuntaan, molekyylipaino kasvaa ja kasvaa ja elementit, kuten vety, happi ja typpi, pienenevät vähitellen.
Monien tasomaisten makromolekyylien välillä ei kuitenkaan ole säännöllistä päällekkäistä järjestelyä. Vaikka jotkut ovat jo siirtymässä järjestelytilaan, tasomaisten makromolekyylien kerrosten välinen etäisyys on suuri, joten niillä ei ole luonnollisen grafiitin fysikaalisia ominaisuuksia.