Ambito di applicazione della polvere di grafite espansa

La polvere di grafite dilatata è una sostanza sciolta e porosa simile a un verme, composta da scaglie di grafite naturale, quindi nota anche come verme di grafite.

La grafite in scaglie naturali è un cristallo con una struttura a strati, dove gli atomi di carbonio in ogni strato formano una rete di macromolecole planari attraverso forti legami covalenti e gli strati sono debolmente legati dalle forze di van der Waals. Sotto l'azione di forti ossidanti, la rete di macromolecole planari diventa macromolecole planari caricate positivamente, facendo sì che le molecole di solfato polare e gli ioni negativi come gli ioni di idrogeno solforato si inseriscano nello strato di grafite e formino polvere di grafite espandibile, nota anche come composto di intercalazione di grafite (GIC). ).

Grazie alla formazione di un esclusivo sistema di pori a rete durante il processo di soffiaggio, con un'ampia area superficiale specifica e un'elevata attività della superficie fresca risultante, ha eccellenti prestazioni di adsorbimento e altre proprietà speciali e ha un'ampia gamma di applicazioni.

I metodi di preparazione della polvere di grafite espansa comprendono solitamente l'ossidazione chimica (metodo dell'acido solforico concentrato, metodo dell'acido misto, ossidazione secondaria), ossidazione elettrochimica, metodo di diffusione in fase gassosa, metodo di esplosione, ecc.

1、 Proprietà della polvere di grafite espansa

Morbido, leggero, poroso e con buone prestazioni di assorbimento.

A causa dei vuoti sviluppati e della predominanza di pori di grandi dimensioni nella grafite espansa, è incline ad assorbire sostanze molecolari di grandi dimensioni, soprattutto quelle non polari, resistenti all'ossidazione e alla corrosione. Fatta eccezione per alcuni forti ossidanti, può resistere alla corrosione di quasi tutti i mezzi chimici.

Resistente alle radiazioni, con buona conduttività elettrica e termica, proprietà autolubrificanti, non permeabilità, elevata resistenza alla temperatura del fondo ed eccellente resilienza.

2、 Applicazione di polvere di grafite espansa

(1) Settore della tutela ambientale

La polvere di grafite espansa ha idrofobicità e oleofilicità e può rimuovere selettivamente soluzioni non acquose nell'acqua, come macchie di olio dal mare, fiumi e laghi.

La grafite espansa può formare un certo spazio di avvolgimento quando assorbe l'olio e può immagazzinare sostanze oleose molto più grandi del volume totale dei pori.

Dopo aver assorbito una grande quantità di olio, può raccogliersi in blocchi e galleggiare sulla superficie del liquido, facilitandone la raccolta e il riciclo.

E la polvere di grafite espansa è composta principalmente da carbonio puro, che non causerà inquinamento secondario nell'acqua.

Inoltre, la grafite espansa può essere utilizzata anche per rimuovere l'olio dalle emulsioni delle acque reflue industriali e dalle sostanze solubili nell'olio, come i pesticidi, e ha buoni effetti di adsorbimento su molti altri componenti nocivi organici o inorganici.

Oltre all'adsorbimento selettivo in fase liquida, la grafite espansa ha anche un certo effetto di rimozione dei principali componenti dell'inquinamento atmosferico come SOx e NOx generati dai gas di scarico industriali e automobilistici.

(2) Materiale di tenuta

La polvere di grafite espansa può essere trasformata in grafite flessibile da utilizzare come materiale sigillante.

Rispetto ai materiali sigillanti tradizionali come l'amianto, la gomma, la cellulosa e i relativi materiali compositi, la grafite flessibile ha un intervallo di temperature più ampio, un coefficiente di dilatazione termica inferiore, nessuna fragilità o esplosione alle basse temperature e nessun rammollimento o scorrimento alle alte temperature. È conosciuto come il re della sigillatura ed è stato ampiamente utilizzato in settori come quello petrolchimico, della metallurgia meccanica e dell'energia atomica.

(3) Scienze biomediche

La polvere di grafite espansa ha una buona biocompatibilità, non è tossica, è inodore e non ha effetti collaterali, rendendola una classe molto importante di materiali biomedici

Sulla base delle sue eccellenti prestazioni di assorbimento e drenaggio, traspirabilità e permeabilità, piccola adesione alle ferite, non annerimento delle ferite e inibizione dell'adsorbimento di vari batteri, i materiali compositi in grafite espansa possono essere utilizzati come medicazioni esterne ad alte prestazioni, sostituendo le tradizionali medicazioni in garza e ottenendo buoni risultati su ustioni e altre ferite.

(4) Materiali per batterie ad alta energia

L'aggiunta di polvere di grafite espansa all'anodo di zinco delle batterie ricaricabili allo zinco manganese può ridurre la polarizzazione durante la carica dell'anodo di zinco, migliorare la conduttività dell'elettrodo e dell'elettrolita, sopprimere la formazione di dendriti e fornire buone caratteristiche di formatura, sopprimere la dissoluzione e la deformazione dell'anodo e prolungare la durata della batteria.

Inoltre, il litio può formare grafite espansa con grafite attraverso metodi di elettrolisi a gas, liquido, allo stato solido e al sale di litio. Questa grafite espansa ha un potenziale dell'elettrodo inferiore e un buon inserimento ed estrazione reversibili.

(5) Materiali per la sicurezza antincendio

I paesi stranieri hanno aggiunto della grafite espandibile allo strato intermedio dei sedili della cabina, o l'hanno trasformata in strisce di tenuta ignifughe, materiali di bloccaggio ignifughi, anelli ignifughi, ecc. Una volta che scoppia un incendio, si espande rapidamente e blocca il percorso della propagazione dell’incendio, raggiungendo lo scopo di estinguere l’incendio.

Inoltre, l'aggiunta di particelle fini di grafite espandibile ai rivestimenti ordinari può produrre rivestimenti antistatici e ignifughi efficaci.

(6) Altro

Il foglio di grafite espansa ha una buona conduttività elettrica e termica, con un tasso di conversione termica elettrica superiore al 97% e può generare radiazioni nel lontano infrarosso, rendendolo un nuovo tipo di materiale riscaldante.

La grafite espansa viene frantumata in polvere fine, che ha forti caratteristiche di dispersione e assorbimento delle onde infrarosse, rendendola un eccellente materiale di schermatura degli infrarossi (stealth).

Realizza fuochi d'artificio dalla grafite espandibile, esplodi istantaneamente per formare grafite espansa e disperdili in uno spazio aereo predeterminato per formare un agente di cortina di fumo con interferenza di aerosol.

Inoltre, la grafite espansa può essere utilizzata anche come materiale isolante e fonoassorbente, componenti di schermatura elettromagnetica e materiali catalitici.