石墨化是非石墨质炭经高温热处理，充分利用电阻热把炭质材料加热到 2300~3000 ℃，转变成具有石墨三维规则有序结构的石墨质炭，使无定形乱层结构的炭转化成有序的石墨晶质结构的过程。
整个过程是石墨晶质结构转化，原子重排的能量来源于高温热处理，使用高温热处理对原子重排及结构转变提供能量，这一过程需要消耗大量能量，随着热处理温度的提高，石墨层间距逐渐变小，一般在0.343~0.346 nm之间，一般温度到2500 ℃时变化显著，到3000 ℃时变化逐渐缓慢，直至完成整个石墨化过程。
石墨化作用主要有3点
提高炭材料的热、电传导性，电阻率降低4-5倍，导热性能提高10倍左右；
提高炭材料的抗热震性和化学稳定性(线膨胀系数降低50-80%)，使炭材料具有润滑性和抗磨性，提高炭材料纯度(产品灰分由0.5-0.8%降至0.3%左右)
提纯除杂。当石墨化温度提高到接近2200℃时，锂离子电池负极材料的杂质基本上已经被排除。
石墨化是人造石墨负极制备的核心工序，一定程度上决定了人造石墨产品品质和质量稳定性；部分天然石墨也会通过高温处理，进一步提升石墨化程度，从而提升能量密度。
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