دامنه کاربرد پودر گرافیت منبسط شده

پودر گرافیت گشاد شده یک ماده کرم مانند شل و متخلخل است که از گرافیت پوسته پوسته طبیعی ساخته شده است، از این رو به عنوان کرم گرافیت نیز شناخته می شود.

گرافیت پوسته پوسته طبیعی کریستالی با ساختار لایه‌ای است که در آن اتم‌های کربن در هر لایه شبکه‌ای از ماکرومولکول‌های مسطح را از طریق پیوندهای کووالانسی قوی تشکیل می‌دهند و لایه‌ها با نیروهای واندروالسی پیوند ضعیفی دارند. تحت تأثیر اکسیدان‌های قوی، شبکه ماکرومولکول‌های مسطح به ماکرومولکول‌های مسطح با بار مثبت تبدیل می‌شوند که باعث می‌شوند مولکول‌های سولفات قطبی و یون‌های منفی مانند یون‌های سولفات هیدروژن وارد لایه گرافیت شده و پودر گرافیت قابل انبساط را تشکیل دهند که به عنوان ترکیب درون‌قلابی گرافیت نیز شناخته می‌شود (GIC). ).

با توجه به تشکیل یک سیستم منفذ شبکه منحصر به فرد در طی فرآیند پف کردن، با سطح ویژه زیاد و فعالیت بالای سطح تازه حاصل، عملکرد جذب عالی و سایر خواص ویژه دارد و کاربردهای گسترده ای دارد.

روش های تهیه پودر گرافیت منبسط شده معمولاً شامل اکسیداسیون شیمیایی (روش اسید سولفوریک غلیظ، روش اسید مخلوط، اکسیداسیون ثانویه)، اکسیداسیون الکتروشیمیایی، روش انتشار در فاز گاز، روش انفجار و غیره است.

1- خواص پودر گرافیت منبسط شده

نرم، سبک، متخلخل و با عملکرد جذب خوب.

با توجه به حفره های ایجاد شده و غلبه منافذ بزرگ در گرافیت منبسط شده، مستعد جذب مواد مولکولی بزرگ، به ویژه مواد غیر قطبی است که در برابر اکسیداسیون و خوردگی مقاوم هستند. به جز چند اکسیدان قوی، می تواند در برابر خوردگی تقریباً تمام مواد شیمیایی مقاومت کند.

مقاوم در برابر تشعشع، با رسانایی الکتریکی و حرارتی خوب، خواص خود روانکاری، عدم نفوذپذیری، مقاومت در برابر دمای پایین بالا و انعطاف پذیری عالی.

2، استفاده از پودر گرافیت منبسط شده

(1) زمینه حفاظت از محیط زیست

پودر گرافیت منبسط شده دارای خاصیت آب گریزی و روغن دوستی است و می تواند به طور انتخابی محلول های غیر آبی موجود در آب مانند لکه های نفتی را از دریا، رودخانه ها و دریاچه ها حذف کند.

گرافیت منبسط شده می تواند در هنگام جذب روغن، فضای سیم پیچ خاصی را تشکیل دهد و می تواند مواد روغنی را بسیار بزرگتر از حجم کل منافذ خود ذخیره کند.

پس از جذب مقدار زیادی روغن، می تواند به صورت بلوک جمع شود و روی سطح مایع شناور شود و جمع آوری و بازیافت آن را آسان کند.

و پودر گرافیت منبسط شده عمدتاً از کربن خالص تشکیل شده است که باعث آلودگی ثانویه در آب نمی شود.

علاوه بر این، گرافیت منبسط شده همچنین می تواند برای حذف روغن از امولسیون های فاضلاب صنعتی و مواد محلول در روغن مانند آفت کش ها استفاده شود و اثرات جذب خوبی روی بسیاری از اجزای مضر آلی یا معدنی دیگر دارد.

علاوه بر جذب انتخابی در فاز مایع، گرافیت منبسط شده همچنین اثر حذف خاصی بر اجزای اصلی آلودگی اتمسفر مانند SOx و NOx تولید شده توسط گازهای خروجی صنعتی و خودروها دارد.

(2) مواد آب بندی

پودر گرافیت منبسط شده را می توان به گرافیت انعطاف پذیر برای استفاده به عنوان ماده آب بندی فرآوری کرد.

در مقایسه با مواد آب بندی سنتی مانند آزبست، لاستیک، سلولز و مواد مرکب آنها، گرافیت انعطاف پذیر دارای محدوده دمایی گسترده تر، ضریب انبساط حرارتی کمتر، بدون شکنندگی یا انفجار در دماهای پایین و بدون نرم شدن یا خزش در دماهای بالا است. به عنوان پادشاه آب بندی شناخته می شود و به طور گسترده در صنایعی مانند پتروشیمی، متالورژی مکانیکی و انرژی اتمی استفاده شده است.

(3) علوم زیست پزشکی

پودر گرافیت منبسط شده زیست سازگاری خوبی دارد، غیر سمی، بی بو و بدون عوارض است و آن را به یک کلاس بسیار مهم از مواد زیست پزشکی تبدیل می کند.

مواد کامپوزیت گرافیت منبسط شده بر اساس عملکرد جذب و زهکشی عالی، قابلیت تنفس و نفوذپذیری، چسبندگی کم به زخم ها، سیاه نشدن زخم ها و مهار جذب باکتری های مختلف، می توانند به عنوان پانسمان زخم خارجی با کارایی بالا، جایگزین پانسمان های گاز معمولی و دستیابی به نتایج خوبی در سوختگی و سایر زخم ها.

(4) مواد باتری با انرژی بالا

افزودن پودر گرافیت منبسط شده به آند روی باتری‌های قابل شارژ روی منگنز می‌تواند قطبش را در طول شارژ آند روی کاهش دهد، رسانایی الکترود و الکترولیت را افزایش دهد، تشکیل دندریت را سرکوب کند و ویژگی‌های شکل‌دهی خوبی را ارائه دهد، انحلال و تغییر شکل آند را سرکوب کند و عمر باتری را افزایش دهد.

علاوه بر این، لیتیوم می تواند از طریق روش های الکترولیز گاز، مایع، حالت جامد و نمک لیتیوم، گرافیت منبسط شده را با گرافیت تشکیل دهد. این گرافیت منبسط شده دارای پتانسیل الکترود کمتر و جاگذاری و استخراج برگشت پذیر است.

(5) مواد ایمنی در برابر آتش

کشورهای خارجی مقداری گرافیت قابل انبساط را به لایه بین‌لایه صندلی‌های کابین اضافه کرده‌اند یا آن را به صورت نوارهای درزگیر مقاوم در برابر آتش، مواد مسدودکننده مقاوم در برابر آتش، حلقه‌های مقاوم در برابر آتش و غیره ساخته‌اند. هنگامی که آتش‌سوزی شروع می‌شود، به سرعت گسترش می‌یابد و مسیر را مسدود می‌کند. گسترش آتش، دستیابی به هدف خاموش کردن آتش.

علاوه بر این، افزودن ذرات ریز گرافیت قابل انبساط به روکش‌های معمولی می‌تواند پوشش‌های مقاوم در برابر شعله و ضد الکتریسیته ساکن ایجاد کند.

(6) دیگر

ورق گرافیت منبسط شده دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی خوبی با نرخ تبدیل حرارتی الکتریکی بیش از 97٪ است و می تواند تابش مادون قرمز دور ایجاد کند و آن را به نوع جدیدی از مواد گرمایشی تبدیل می کند.

گرافیت منبسط شده به پودر ریز خرد می شود که دارای ویژگی های پراکندگی و جذب قوی برای امواج مادون قرمز است و آن را به یک ماده محافظ مادون قرمز عالی تبدیل می کند.

از گرافیت قابل انبساط آتش بازی درست کنید، فوراً منفجر شوید و گرافیت منبسط شده را تشکیل دهید و آن را در یک فضای هوایی از پیش تعیین شده پراکنده کنید تا عامل پرده دود ابری تداخلی آئروسل ایجاد شود.

علاوه بر این، گرافیت منبسط شده همچنین می تواند به عنوان مواد عایق و عایق صدا، اجزای محافظ الکترومغناطیسی و مواد کاتالیزوری استفاده شود.