2024-12-10
Η σκόνη διεσταλμένου γραφίτη είναι μια χαλαρή και πορώδης ουσία που μοιάζει με σκουλήκι που κατασκευάζεται από φυσικό νιφάδα γραφίτη, εξ ου και γνωστή ως σκουλήκι γραφίτη.
Ο φυσικός γραφίτης νιφάδας είναι ένας κρύσταλλος με δομή σε στρώματα, όπου τα άτομα άνθρακα σε κάθε στρώμα σχηματίζουν ένα δίκτυο επίπεδων μακρομορίων μέσω ισχυρών ομοιοπολικών δεσμών και τα στρώματα συνδέονται ασθενώς από τις δυνάμεις van der Waals. Κάτω από τη δράση ισχυρών οξειδωτικών, το δίκτυο των επίπεδων μακρομορίων γίνεται θετικά φορτισμένα επίπεδα μακρομόρια, προκαλώντας πολικά μόρια θειικού και αρνητικά ιόντα όπως ιόντα υδρόθειου να εισέλθουν στο στρώμα γραφίτη και να σχηματίσουν διογκώσιμη σκόνη γραφίτη, επίσης γνωστή ως ένωση παρεμβολής γραφίτη (GIC ).
Λόγω του σχηματισμού ενός μοναδικού συστήματος πόρων δικτύου κατά τη διαδικασία διόγκωσης, με μεγάλη ειδική επιφάνεια και υψηλή δραστηριότητα της φρέσκιας επιφάνειας που προκύπτει, έχει εξαιρετική απόδοση προσρόφησης και άλλες ειδικές ιδιότητες και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
Οι μέθοδοι παρασκευής διογκωμένης σκόνης γραφίτη συνήθως περιλαμβάνουν χημική οξείδωση (μέθοδος συμπυκνωμένου θειικού οξέος, μέθοδος μικτού οξέος, δευτερογενής οξείδωση), ηλεκτροχημική οξείδωση, μέθοδος διάχυσης σε αέρια φάση, μέθοδος έκρηξης κ.λπ.
1, Ιδιότητες Διογκωμένης Σκόνης Γραφίτη
Μαλακό, ελαφρύ, πορώδες και με καλή απόδοση προσρόφησης.
Λόγω των ανεπτυγμένων κενών και της κυριαρχίας μεγάλων πόρων στον διογκωμένο γραφίτη, είναι επιρρεπής στην προσρόφηση μεγάλων μοριακών ουσιών, ιδιαίτερα μη πολικών, που είναι ανθεκτικές στην οξείδωση και τη διάβρωση. Εκτός από μερικά ισχυρά οξειδωτικά, μπορεί να αντισταθεί στη διάβρωση από όλα σχεδόν τα χημικά μέσα.
Ανθεκτικό στην ακτινοβολία, με καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, αυτολιπαινόμενες ιδιότητες, μη διαπερατότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία πυθμένα και εξαιρετική ελαστικότητα.
2, Εφαρμογή Διογκωμένης Σκόνης Γραφίτη
(1) Τομέας προστασίας του περιβάλλοντος
Η σκόνη διογκωμένου γραφίτη έχει υδροφοβικότητα και ελαιοφιλία και μπορεί να αφαιρέσει επιλεκτικά μη υδατικά διαλύματα στο νερό, όπως λεκέδες από λάδι από τη θάλασσα, τα ποτάμια και τις λίμνες.
Ο διογκωμένος γραφίτης μπορεί να σχηματίσει ένα συγκεκριμένο χώρο περιέλιξης όταν απορροφά λάδι και μπορεί να αποθηκεύσει ελαιώδεις ουσίες πολύ μεγαλύτερες από τον συνολικό όγκο πόρων του.
Μετά την απορρόφηση μεγάλης ποσότητας λαδιού, μπορεί να συγκεντρωθεί σε κομμάτια και να επιπλεύσει στην υγρή επιφάνεια, καθιστώντας εύκολη τη συλλογή και την ανακύκλωσή του.
Και η σκόνη διογκωμένου γραφίτη αποτελείται κυρίως από καθαρό άνθρακα, ο οποίος δεν θα προκαλέσει δευτερογενή ρύπανση στο νερό.
Επιπλέον, ο διογκωμένος γραφίτης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αφαίρεση λαδιού από γαλακτώματα βιομηχανικών αποβλήτων και ουσίες διαλυτές σε λάδι, όπως φυτοφάρμακα, και έχει καλές επιδράσεις προσρόφησης σε πολλά άλλα οργανικά ή ανόργανα επιβλαβή συστατικά.
Εκτός από την επιλεκτική προσρόφηση στην υγρή φάση, ο διογκωμένος γραφίτης έχει επίσης μια ορισμένη επίδραση αφαίρεσης στα κύρια συστατικά της ατμοσφαιρικής ρύπανσης όπως τα SOx και τα NOx που παράγονται από τα καυσαέρια της βιομηχανίας και των αυτοκινήτων.
(2) Στεγανοποιητικό υλικό
Η διογκωμένη σκόνη γραφίτη μπορεί να υποστεί επεξεργασία σε εύκαμπτο γραφίτη για χρήση ως στεγανοποιητικό υλικό.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά στεγανοποίησης όπως ο αμίαντος, το καουτσούκ, η κυτταρίνη και τα σύνθετα υλικά τους, ο εύκαμπτος γραφίτης έχει μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών, χαμηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής, χωρίς ευθραυστότητα ή έκρηξη σε χαμηλές θερμοκρασίες και χωρίς μαλάκωμα ή ερπυσμό σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι γνωστός ως ο βασιλιάς της σφράγισης και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε βιομηχανίες όπως η πετροχημική, η μηχανική μεταλλουργία και η ατομική ενέργεια.
(3) Βιοϊατρική Επιστήμη
Η σκόνη διογκωμένου γραφίτη έχει καλή βιοσυμβατότητα, είναι μη τοξική, άοσμη και δεν έχει παρενέργειες, καθιστώντας την μια πολύ σημαντική κατηγορία βιοϊατρικών υλικών
Με βάση την εξαιρετική απόδοση απορρόφησης και αποστράγγισης, την αναπνοή και τη διαπερατότητα, τη μικρή πρόσφυση στα τραύματα, τη μη μαύρισμα των πληγών και την αναστολή της προσρόφησης διαφόρων βακτηρίων, τα σύνθετα υλικά διογκωμένου γραφίτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εξωτερικοί επίδεσμοι τραυμάτων υψηλής απόδοσης, αντικαθιστώντας τους συμβατικούς επιδέσμους γάζας και επιτυγχάνοντας καλά αποτελέσματα σε εγκαύματα και άλλα τραύματα.
(4) Υλικά μπαταρίας υψηλής ενέργειας
Η προσθήκη διογκωμένης σκόνης γραφίτη στην άνοδο ψευδαργύρου των επαναφορτιζόμενων μπαταριών ψευδαργύρου μαγγανίου μπορεί να μειώσει την πόλωση κατά τη φόρτιση της ανόδου ψευδαργύρου, να βελτιώσει την αγωγιμότητα των ηλεκτροδίων και των ηλεκτρολυτών, να καταστέλλει τον σχηματισμό δενδρίτη και να παρέχει καλά χαρακτηριστικά σχηματισμού, να καταστέλλει τη διάλυση και την παραμόρφωση της ανόδου και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Επιπλέον, το λίθιο μπορεί να σχηματίσει διογκωμένο γραφίτη με γραφίτη μέσω μεθόδων ηλεκτρόλυσης αερίου, υγρής, στερεάς κατάστασης και άλατος λιθίου. Αυτός ο διογκωμένος γραφίτης έχει χαμηλότερο δυναμικό ηλεκτροδίου και καλή αναστρέψιμη εισαγωγή και εξαγωγή.
(5) Υλικά πυρασφάλειας
Οι ξένες χώρες έχουν προσθέσει λίγο επεκτάσιμο γραφίτη στο ενδιάμεσο στρώμα των καθισμάτων καμπίνας ή το έχουν μετατρέψει σε πυρίμαχες λωρίδες στεγανοποίησης, πυρίμαχα υλικά μπλοκαρίσματος, πυράντοχους δακτυλίους κ.λπ. Μόλις ξεσπάσει μια φωτιά, διαστέλλεται γρήγορα και φράζει τη διαδρομή της εξάπλωσης της φωτιάς, επιτυγχάνοντας τον σκοπό της κατάσβεσης.
Επιπλέον, η προσθήκη λεπτών σωματιδίων διογκούμενου γραφίτη σε συνηθισμένες επικαλύψεις μπορεί να δημιουργήσει αποτελεσματικές επιβραδυντικές φλόγας και αντιστατικές επικαλύψεις.
(6) Άλλο
Το διογκωμένο φύλλο γραφίτη έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, με ρυθμό ηλεκτρικής θερμικής μετατροπής άνω του 97%, και μπορεί να δημιουργήσει ακτινοβολία υπέρυθρης ακτινοβολίας, καθιστώντας το ένα νέο είδος θερμαντικού υλικού.
Ο διογκωμένος γραφίτης συνθλίβεται σε λεπτή σκόνη, η οποία έχει ισχυρά χαρακτηριστικά σκέδασης και απορρόφησης για τα υπέρυθρα κύματα, καθιστώντας τον ένα εξαιρετικό υλικό θωράκισης υπέρυθρων (stealth).
Φτιάξτε πυροτεχνήματα από επεκτάσιμο γραφίτη, εκρήγνυνται αμέσως για να σχηματιστεί διογκωμένος γραφίτης και διασκορπίστε τον σε έναν προκαθορισμένο εναέριο χώρο για να σχηματιστεί παράγοντας κουρτίνας καπνού από σύννεφο παρεμβολής αερολύματος.
Επιπλέον, ο διογκωμένος γραφίτης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μονωτικά και ηχομονωτικά υλικά, ηλεκτρομαγνητικά εξαρτήματα θωράκισης και καταλυτικά υλικά.