Защо коксовите материали като петролен кокс могат да бъдат превърнати в графит и какви условия са необходими за превръщането? Разбирането на този проблем е поучително за овладяване на производствения процес на графитизация на графитни листове.
Графитът е кристален въглерод, докато обикновените въглища са аморфен въглерод - аморфен въглерод. Тук допълнително представяме разликите в микроструктурата между двете.
Може да се види чрез наблюдение на естествен графит с електронен микроскоп, че графитът е много-слоест ламиниран кристал от шестоъгълни пръстеновидни-пластове между въглеродни атоми. Между средните слоеве на ламеларното тяло на този кристал има определен ред на подреждане. Единият ъгъл на шестоъгълния пръстен в горния слой на ламеларното тяло е разположен в центъра на шестоъгълния пръстен на съседния слой на ламеларното тяло. Първият слой е напълно симетричен с третия слой, а вторият слой е напълно симетричен с четвъртия слой. Съседните слоеве са напълно симетрични един спрямо друг. Разстоянието е 3,354 ангстрьома (забележете, че ангстрьом е единицата за измерване на дължината на вълната на вълните на видимата светлина, която е равна на една стомилионна от 1 сантиметър, т.е. A=10_8 сантиметра). Разстоянието между два съседни въглеродни атома във всяка шестоъгълна пръстеновидна структура на листовото тяло е 1,42 ангстрьома.
От химическа гледна точка, лесно поддаващи се на графитизиране въглероди като нефтен кокс и катран кокс са сложни органични полимерни съединения с ароматни въглеводородни кондензирани пръстени като основна структурна единица. Поради различните температури на коксуване, молекулните тегла на тези полимерни съединения също са различни.
Те имат общи характеристики, т.е. колкото по-висока е температурата на коксуване, толкова по-голямо е молекулното тегло и полимерните съединения с ароматни въглеводородни кондензирани пръстени като основни структурни единици се развиват първо в равнинна посока при образуване на макромолекули. При температурата на калциниране, въпреки че това полимерно съединение с ароматни въглеводородни кондензирани пръстени като основна структурна единица продължава да се слива в равнинна посока, молекулното тегло става все по-голямо и по-голямо и елементи като водород, кислород и азот постепенно намаляват.
Въпреки това, няма редовно припокриващо се подреждане сред много равнинни макромолекули. Въпреки че някои вече навлизат в състояние на подреждане, разстоянието между слоевете от равнинни макромолекули е голямо, така че те не проявяват физическите свойства на естествения графит.