Ekspandirani grafit, također poznat kao vermikularni grafit, kristalni je spoj koji koristi fizikalne ili kemijske metode za interkalaciju neugljikovih reaktanata u grafitne interkalirane nanougljične materijale prirodnog razmjera i kombiniranje s ugljikovim heksagonalnim mrežnim ravninama uz zadržavanje strukture grafitnog sloja. Ne samo da održava izvrsna fizikalna i kemijska svojstva grafita, kao što su otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju, tok neutrona, dugotrajno zračenje X-zrakama i gama-zrakama. Također ima izvrsna fizikalna i kemijska svojstva, poput niskog koeficijenta trenja, dobrog samopodmazivanja, električne i toplinske vodljivosti te anizotropije. Štoviše, zbog interakcije između interkaliranog materijala i grafitnog sloja, ekspandirani grafit pokazuje nova svojstva koja netaknuti grafit i interkalirani materijal nemaju, te nadmašuje krtost i otpornost na udar prirodnog grafita. Sljedeći Furuite uređivači grafita dijele uvod u metode industrijske sinteze i upotrebu ekspandiranog grafita:
1. Sintetske metode koje se obično koriste u industriji
①Kemijska oksidacija
Prednosti: Kemijska oksidacija široko je korištena i dobro utemeljena metoda u industriji. Stoga ima očite prednosti, zrelu tehnologiju i nisku cijenu.
Nedostatak: sredstvo za interkaliranje je obično koncentrirana sumporna kiselina, koja troši veliku količinu kiseline. U proizvodnom procesu postoji onečišćenje štetnim plinom Sox, a ostaci u proizvodu također nagrizaju opremu za sintezu.
②Elektrokemijska oksidacija
Kao i kemijska oksidacija, to je jedna od uobičajenih industrijskih metoda sinteze ekspandiranog grafita.
Prednosti: Nema potrebe za dodavanjem jakih oksidansa, kao što su jake kiseline, a reakcija se može kontrolirati podešavanjem parametara kao što su struja i napon. Oprema za sintezu je jednostavna, količina za sintezu je velika, elektrolit nije zagađen i može se ponovno koristiti.
Nedostaci: Stabilnost sintetiziranog proizvoda je lošija od ostalih metoda, koje zahtijevaju veću opremu, a postoji mnogo čimbenika koji utječu na kvalitetu proizvoda. Ponekad se prošireni volumen proizvoda znatno smanji zbog povećanja temperature okoline. Osim toga, kod velikih struja u vodenim otopinama postoje nusreakcije, pa je teško dobiti spojeve prvog reda.
2. Glavna proizvodna poduzeća i proizvodni kapacitet
Proizvodnja proizvoda od ekspandiranog grafita u mojoj zemlji narasla je od početne faze do više od 100 proizvođača, s godišnjom proizvodnjom od oko 30.000 tona, a tržišna koncentracija je niska. Također, većina proizvođača su primarno niskokvalitetna punila za brtve, koja se rijetko koriste u automobilskim brtvama i svjetlima nuklearnog zrakoplovstva. Međutim, s razvojem domaće tehnologije, udio vrhunskih proizvoda postupno će se povećavati.
3. Tržišna potražnja i prognoza brtvenih materijala
Trenutno se ekspandirani grafit uglavnom koristi kao brtveni materijali za automobile, kao što su brtve cilindra, brtve usisnog i ispušnog otvora, itd. Brtveni materijali od ekspandiranog grafita u mojoj se zemlji uglavnom koriste kao brtvena punila. Trenutačno je razvijen ekspandirani grafit s niskim udjelom ugljika, koji može uvelike smanjiti troškove proizvodnje ekspandiranog grafita, čime se u velikoj mjeri zamjenjuje azbest i povećava potražnja. S druge strane, ako se plastični, gumeni i metalni brtveni materijali mogu djelomično zamijeniti, godišnja domaća potražnja za rastezljivim grafitnim brtvenim materijalima bit će veća.
U automobilskoj industriji, svaka automobilska brtva glave cilindra, brtva ulaza zraka i ispušnog otvora treba oko 2~10 kg ekspandiranog grafita, a svakih 10.000 automobila treba 20~100 tona ekspandiranog grafita. Kineska automobilska industrija ušla je u razdoblje brzog razvoja. Stoga je godišnja potražnja moje zemlje za ekspandiranim grafitnim materijalima za brtvljenje još uvijek vrlo objektivna.
Vrijeme objave: 7. rujna 2022