Uutena funktionaalisena hiilimateriaalina paisutettu grafiitti (EG) on löysä ja huokoinen matomainen materiaali, joka saadaan luonnongrafiittihiutaleista interkaloimalla, pesulla, kuivaamalla ja korkeassa lämpötilassa paisuttamalla.Luonnongrafiitin erinomaisten ominaisuuksien, kuten kylmän ja lämmönkestävyyden, korroosionkestävyyden ja itsevoitelun lisäksi EG:llä on myös pehmeys, puristuskestävyys, adsorptio, ekologinen ja ympäristökoordinaatio, bioyhteensopivuus ja säteilynkestävyys, joita luonnongrafiitilla ei ole. omistaa.Jo 1860-luvun alussa Brodie löysi paisuneen grafiitin kuumentamalla luonnollista grafiittia kemiallisilla reagensseilla, kuten rikkihapolla ja typpihapolla.Sen soveltaminen alkoi kuitenkin sadan vuoden kuluttua.Sen jälkeen monet maat ovat peräkkäin tutkineet ja kehittäneet paisutettua grafiittia ja tehneet merkittäviä tieteellisiä läpimurtoja.
Paisunut grafiitti voi laajentua tilavuudeltaan välittömästi 150-300-kertaiseksi korkeassa lämpötilassa ja muuttua hiutalemaisesta vermikulaariseen, mikä johtaa löysään rakenteeseen, huokoiseen ja kaareutuneeseen, laajenevaan pinta-alaan, parantuneeseen pintaenergiaan, parantuneeseen hiutalegrafiitin adsorptioon ja itsekimeriaan välillä. vermikulaarista grafiittia, joka lisää sen joustavuutta, kimmoisuutta ja plastisuutta.
Useat paisutetun grafiitin kehityssuunnat ovat seuraavat:
1. Paisutettu grafiitti erikoistarkoituksiin
Kokeet osoittavat, että grafiittimadoilla on toiminto, joka absorboi sähkömagneettisia aaltoja, minkä vuoksi paisuneella grafiitilla on korkea sotilaallinen käyttöarvo.Sekä Yhdysvaltain armeija että meidän armeijamme ovat tehneet kokeellista tutkimusta tällä alueella.Paisutetun grafiitin on täytettävä seuraavat vaatimukset: (1) alhainen alkulaajenemislämpötila ja suuri paisuntatilavuus;(2) Kemiallinen ominaisuus on vakaa, ja laajenemisnopeus ei periaatteessa heikkene 5 vuoden varastoinnin jälkeen;(3) Laajennetun grafiitin pinta on neutraali, eikä siinä ole korroosiota patruunan koteloon.
2. Rakeinen paisutettu grafiitti
Pienhiukkasella paisutettu grafiitti viittaa pääasiassa 300-käyttöiseen paisuneeseen grafiittiin, jonka paisuntatilavuus on 100 ml/g.Tätä tuotetta käytetään pääasiassa paloa hidastaviin pinnoitteisiin, ja sen kysyntä on suuri.
3. Paisutettu grafiitti korkealla alkulaajenemislämpötilalla
Paisutetun grafiitin, jolla on korkea alkulaajenemislämpötila, alkulaajenemislämpötila on 290-300 ℃ ja paisuntatilavuus on ≥ 230 ml/g.Tällaista paisutettua grafiittia käytetään pääasiassa teknisten muovien ja kumin palonsuojaukseen.Hebein maatalousyliopisto on kehittänyt tämän tuotteen menestyksekkäästi ja hakenut kansallista patenttia.
4. Pintamuunneltu grafiitti
Kun paisutettua grafiittia käytetään paloa hidastavana materiaalina, siihen liittyy grafiitin ja muiden komponenttien liukoisuus.Grafiitin pinnan korkean mineralisaatioasteen vuoksi se ei ole lipofiilinen eikä hydrofiilinen.Siksi on tarpeen muokata grafiitin pintaa grafiitin ja muiden komponenttien yhteensopivuusongelman ratkaisemiseksi.Jotkut ihmiset ovat ehdottaneet grafiitin pinnan valkaisua, eli grafiitin pinnan peittämistä kiinteällä valkoisella kalvolla.Tämä on vaikea ratkaista ongelma.Se sisältää kalvokemian tai pintakemian, joka voidaan saavuttaa laboratoriossa.Teollistuksessa on vaikeuksia.Tällaista valkoista laajenevaa grafiittia käytetään pääasiassa palonestopinnoitteena.
5. Matala alkulaajenemislämpötila ja matalassa lämpötilassa paisutettu grafiitti
Tällainen paisutettu grafiitti alkaa paisua 80-150 ℃ lämpötilassa ja sen paisuntatilavuus saavuttaa 250 ml/g 600 ℃ lämpötilassa.Vaikeudet tämän ehdon täyttävän paisuvan grafiitin valmistamisessa ovat: (1) sopivan interkalaatioaineen valitseminen;(2) valvoa ja hallita kuivausolosuhteita;(3) kosteuden määritys;(4) Ympäristönsuojeluongelmien ratkaisu.Tällä hetkellä matalassa lämpötilassa paisuvan grafiitin valmistus on vielä koevaiheessa.
Postitusaika: 21.2.2023