Paisutatud grafiidipulbri kasutusala

Laiendatud grafiidipulber on lahtine ja poorne ussilaadne aine, mis on valmistatud looduslikust helveste grafiidist, seega tuntud ka kui grafiidiuss.

Looduslik helvesgrafiit on kihilise struktuuriga kristall, kus igas kihis olevad süsinikuaatomid moodustavad tugevate kovalentsete sidemete kaudu tasapinnaliste makromolekulide võrgustiku ning kihid on nõrgalt seotud van der Waalsi jõududega. Tugevate oksüdeerijate toimel muutub tasapinnaliste makromolekulide võrgustik positiivselt laetud tasapinnalisteks makromolekulideks, mis põhjustab polaarsete sulfaadimolekulide ja negatiivsete ioonide, näiteks vesiniksulfaadiioonide, sisenemist grafiidikihti ja paisuva grafiidipulbri, tuntud ka kui grafiidi interkalatsiooniühend (GIC). ).

Tänu paisutamisprotsessi ajal tekkivale ainulaadsele võrgupooride süsteemile, millel on suur eripind ja saadud värske pinna kõrge aktiivsus, on sellel suurepärane adsorptsioonivõime ja muud eriomadused ning sellel on lai valik rakendusi.

Paisutatud grafiidipulbri valmistamismeetodid hõlmavad tavaliselt keemilist oksüdatsiooni (kontsentreeritud väävelhappe meetod, segahappe meetod, sekundaarne oksüdatsioon), elektrokeemilist oksüdatsiooni, gaasifaasi difusiooni meetodit, plahvatusmeetodit jne.

1、 Paisutatud grafiidipulbri omadused

Pehme, kerge, poorne ja hea adsorptsioonivõimega.

Paisutatud grafiidis tekkinud tühimike ja suurte pooride ülekaalu tõttu on see kalduvus adsorbeerima suuri molekulaarseid aineid, eriti mittepolaarseid, mis on oksüdatsiooni- ja korrosioonikindlad. Välja arvatud mõned tugevad oksüdeerijad, talub see peaaegu kõigi keemiliste ainete korrosiooni.

Vastupidav kiirgusele, hea elektri- ja soojusjuhtivusega, isemäärduvate omadustega, mitteläbilaskev, kõrge põhjatemperatuuri vastupidavus ja suurepärane vastupidavus.

2. Paisutatud grafiidipulbri pealekandmine

(1) Keskkonnakaitse valdkond

Paisutatud grafiidipulbril on hüdrofoobsus ja oleofiilsus ning see võib selektiivselt eemaldada mittevesilahuseid vees, nagu õliplekid merest, jõgedest ja järvedest.

Paisutatud grafiit võib õli imamisel moodustada teatud mähkimisruumi ja säilitada õliaineid, mis on palju suuremad kui selle pooride kogumaht.

Pärast suure koguse õli adsorbeerimist võib see koguneda plokkideks ja hõljuda vedeliku pinnal, muutes selle kogumise ja taaskasutamise lihtsaks.

Ja paisutatud grafiidipulber koosneb peamiselt puhtast süsinikust, mis ei põhjusta vees sekundaarset reostust.

Lisaks saab paisutatud grafiiti kasutada ka õli eemaldamiseks tööstusreovee emulsioonidest ja õlis lahustuvatest ainetest, nagu pestitsiidid, ning sellel on hea adsorptsiooniefekt paljudele teistele orgaanilistele või anorgaanilistele kahjulikele komponentidele.

Lisaks selektiivsele adsorptsioonile vedelas faasis on paisutatud grafiidil teatav eemaldamisefekt ka atmosfäärisaaste põhikomponentidele, nagu SOx ja NOx, mida tekitavad tööstus- ja autoheitgaasid.

(2) Tihendusmaterjal

Paisutatud grafiidipulbrit saab tihendusmaterjalina kasutada painduvaks grafiidiks.

Võrreldes traditsiooniliste tihendusmaterjalidega, nagu asbest, kumm, tselluloos ja nende komposiitmaterjalid, on painduval grafiidil laiem temperatuurivahemik, madalam soojuspaisumise koefitsient, madalatel temperatuuridel ei esine haprust ega plahvatust ning kõrgel temperatuuril ei pehmene ega rooma. Seda tuntakse tihendamise kuningana ja seda on laialdaselt kasutatud sellistes tööstusharudes nagu naftakeemia, mehaaniline metallurgia ja aatomienergia.

(3) Biomeditsiiniteadus

Paisutatud grafiidipulbril on hea biosobivus, see on mittetoksiline, lõhnatu ja sellel puuduvad kõrvalmõjud, mistõttu on see väga oluline biomeditsiiniliste materjalide klass

Tänu suurepärasele adsorptsiooni- ja drenaaživõimele, hingavusele ja läbilaskvusele, haavadele väikesele nakkuvusele, haavade mittemustaks muutumisele ja erinevate bakterite adsorptsiooni pärssimisele saab paisutatud grafiitkomposiitmaterjale kasutada suure jõudlusega väliste haavasidemetena, mis asendavad tavapäraseid marlisidemeid ja häid tulemusi põletuste ja muude haavade korral.

(4) Suure energiatarbega aku materjalid

Paisutatud grafiidipulbri lisamine taaslaetavate tsinkmangaanpatareide tsinkanoodile võib vähendada polarisatsiooni tsinkanoodi laadimise ajal, suurendada elektroodide ja elektrolüütide juhtivust, pärssida dendriidi moodustumist ja tagada head vormimisomadused, pärssida anoodi lahustumist ja deformatsiooni ning pikendada aku kasutusiga.

Lisaks võib liitium moodustada grafiidiga paisutatud grafiiti gaasilise, vedela, tahke oleku ja liitiumsoola elektrolüüsimeetodite abil. Sellel paisutatud grafiidil on madalam elektroodipotentsiaal ning hea pööratav sisestamine ja eemaldamine.

(5) Tuleohutusmaterjalid

Välisriigid on lisanud salongi istmete vahekihti paisuvat grafiiti või teinud sellest tulekindlaid tihendusribasid, tulekindlaid tõkkematerjale, tulekindlaid rõngaid jne. Kui tulekahju puhkeb, laieneb see kiiresti ja blokeerib tee. tule levikule, saavutades tule kustutamise eesmärgi.

Lisaks võib paisuva grafiidi peenosakeste lisamine tavalistele katetele toota tõhusaid leegiaeglustavaid ja antistaatilisi katteid.

(6) Muu

Laiendatud grafiitplaadil on hea elektri- ja soojusjuhtivus, elektriline soojusmuundusaste on üle 97% ja see võib tekitada infrapunakiirgust, muutes selle uut tüüpi küttematerjaliks.

Paisutatud grafiit purustatakse peeneks pulbriks, millel on infrapunalainete tugevad hajutamis- ja neeldumisomadused, muutes selle suurepäraseks infrapunavarjestusmaterjaliks (stealth).

Valmistage paisuvast grafiidist ilutulestik, plahvatage koheselt paisutatud grafiidiks ja hajutage see eelnevalt kindlaksmääratud õhuruumis, et moodustada aerosooli segav pilvesuitsukardina aine.

Lisaks saab paisutatud grafiiti kasutada ka isolatsiooni- ja heliisolatsioonimaterjalina, elektromagnetiliste varjestuskomponentidena ja katalüütiliste materjalidena.