Kao novi funkcionalni ugljični materijal, ekspandirani grafit (EG) je labav i porozan materijal nalik crvu koji se dobija od prirodnih grafitnih pahuljica interkalacijom, pranjem, sušenjem i ekspanzijom pri visokim temperaturama.Osim odličnih svojstava prirodnog grafita kao što su otpornost na hladnoću i toplinu, otpornost na koroziju i samopodmazivanje, EG također ima karakteristike mekoće, otpornosti na kompresiju, adsorpcije, ekološke i ekološke koordinacije, biokompatibilnosti i otpornosti na zračenje koje prirodni grafit nema. imati.Već ranih 1860-ih, Brodie je otkrio ekspandirani grafit zagrijavanjem prirodnog grafita s kemijskim reagensima kao što su sumporna kiselina i dušična kiselina.Međutim, njegova primjena je počela nakon sto godina.Od tada, mnoge zemlje su sukcesivno provodile istraživanje i razvoj ekspandiranog grafita i napravile velika naučna otkrića.
Ekspandirani grafit se može trenutno proširiti 150 ~ 300 puta u zapremini na visokoj temperaturi, i promijeniti se od ljuskave do vermikularne, što rezultira labavom strukturom, poroznom i zakrivljenom, proširenom površinom, poboljšanom površinskom energijom, poboljšanom adsorpcijom ljuskičnog grafita i samohimerizmom između vermikularni grafit, koji povećava njegovu fleksibilnost, elastičnost i plastičnost.
Nekoliko razvojnih pravaca ekspandiranog grafita su:
1. Ekspandirani grafit za posebne namjene
Eksperimenti pokazuju da grafitni crvi imaju funkciju apsorbiranja elektromagnetnih valova, zbog čega ekspandirani grafit ima visoku vojnu primjenu.I američka i naša vojska sprovele su eksperimentalna istraživanja u ovoj oblasti.Ekspandirani grafit mora ispunjavati sljedeće zahtjeve: (1) nisku početnu temperaturu ekspanzije i veliki volumen ekspanzije;(2) Hemijsko svojstvo je stabilno, a brzina ekspanzije u osnovi ne propada nakon 5 godina skladištenja;(3) Površina ekspandiranog grafita je neutralna i nema koroziju na čahuru.
2. Granulirani ekspandirani grafit
Ekspandirani grafit sitnih čestica uglavnom se odnosi na ekspandirani grafit za 300 namjena sa zapreminom ekspanzije od 100 ml/g.Ovaj proizvod se uglavnom koristi za premaze otporne na plamen, a potražnja je velika.
3. Ekspandirani grafit sa visokom početnom temperaturom ekspanzije
Početna temperatura ekspanzije ekspandiranog grafita sa visokom početnom temperaturom ekspanzije je 290-300 ℃, a zapremina ekspanzije je ≥ 230 ml/g.Ova vrsta ekspandiranog grafita se uglavnom koristi za usporavanje plamena inženjerske plastike i gume.Ovaj proizvod je uspješno razvio Hebei Poljoprivredni univerzitet i prijavio ga za nacionalni patent.
4. Površinski modificirani grafit
Kada se ekspandirani grafit koristi kao materijal otporan na plamen, to uključuje topljivost grafita i drugih komponenti.Zbog visokog stepena mineralizacije na površini grafita nije ni lipofilan ni hidrofilan.Stoga je potrebno modificirati površinu grafita kako bi se riješio problem kompatibilnosti između grafita i ostalih komponenti.Neki ljudi su predložili izbjeljivanje površine grafita, odnosno prekrivanje površine grafita čvrstim bijelim filmom.Ovo je teško riješiti problem.Uključuje hemiju membrane ili hemiju površine, što se može postići u laboratoriji.Postoje poteškoće u industrijalizaciji.Ova vrsta bijelog ekspanzivnog grafita uglavnom se koristi kao premaz koji usporava plamen.
5. Niska početna temperatura ekspanzije i niskotemperaturni ekspandirani grafit
Ova vrsta ekspandiranog grafita počinje da se širi na 80-150 ℃, a njegov volumen ekspanzije dostiže 250 ml/g na 600 ℃.Poteškoće u pripremi ekspanzivnog grafita koji ispunjava ovaj uslov leže u: (1) odabiru odgovarajućeg interkalacionog sredstva;(2) Kontrola i savladavanje uslova sušenja;(3) Određivanje vlage;(4) Rješavanje problema zaštite životne sredine.Trenutno je priprema niskotemperaturnog ekspanzivnog grafita još u eksperimentalnoj fazi.
Vrijeme objave: Feb-21-2023