Escopo de aplicação de pó de grafite expandido

O pó de grafite dilatado é uma substância semelhante a um verme solto e poroso, feita de grafite em flocos naturais, por isso também conhecida como verme de grafite.

A grafite em flocos natural é um cristal com uma estrutura em camadas, onde os átomos de carbono em cada camada formam uma rede de macromoléculas planas através de fortes ligações covalentes, e as camadas são fracamente ligadas pelas forças de van der Waals. Sob a ação de oxidantes fortes, a rede de macromoléculas planares torna-se macromoléculas planares carregadas positivamente, fazendo com que moléculas de sulfato polar e íons negativos, como íons de sulfato de hidrogênio, se insiram na camada de grafite e formem pó de grafite expansível, também conhecido como composto de intercalação de grafite (GIC). ).

Devido à formação de um sistema de poros de rede único durante o processo de tufamento, com uma grande área superficial específica e alta atividade da superfície fresca resultante, possui excelente desempenho de adsorção e outras propriedades especiais, e possui uma ampla gama de aplicações.

Os métodos de preparação de pó de grafite expandido geralmente incluem oxidação química (método de ácido sulfúrico concentrado, método de ácido misto, oxidação secundária), oxidação eletroquímica, método de difusão em fase gasosa, método de explosão, etc.

1、 Propriedades do pó de grafite expandido

Macio, leve, poroso e com bom desempenho de adsorção.

Devido aos vazios desenvolvidos e à predominância de grandes poros na grafite expandida, ela tem tendência a adsorver substâncias moleculares grandes, principalmente as apolares, que são resistentes à oxidação e à corrosão. Exceto por alguns oxidantes fortes, ele pode resistir à corrosão de quase todos os meios químicos.

Resistente à radiação, com boa condutividade elétrica e térmica, propriedades autolubrificantes, não permeabilidade, alta resistência à temperatura inferior e excelente resiliência.

2、 Aplicação de pó de grafite expandido

(1) Campo de proteção ambiental

O pó de grafite expandido possui hidrofobicidade e oleofilicidade e pode remover seletivamente soluções não aquosas na água, como manchas de óleo do mar, rios e lagos.

A grafite expandida pode formar um certo espaço sinuoso ao absorver o óleo e pode armazenar substâncias oleosas muito maiores do que o volume total dos poros.

Após adsorver uma grande quantidade de óleo, ele pode se acumular em blocos e flutuar na superfície do líquido, facilitando sua coleta e reciclagem.

E o pó de grafite expandido é composto principalmente de carbono puro, que não causará poluição secundária na água.

Além disso, a grafite expandida também pode ser usada para remover óleo de emulsões de águas residuais industriais e substâncias solúveis em óleo, como pesticidas, e tem bons efeitos de adsorção em muitos outros componentes orgânicos ou inorgânicos prejudiciais.

Além da adsorção seletiva na fase líquida, a grafite expandida também tem certo efeito de remoção dos principais componentes da poluição atmosférica, como SOx e NOx gerados pelos gases de exaustão industriais e automotivos.

(2) Material de vedação

O pó de grafite expandido pode ser processado em grafite flexível para uso como material de vedação.

Em comparação com materiais de vedação tradicionais, como amianto, borracha, celulose e seus materiais compósitos, a grafite flexível tem uma faixa de temperatura mais ampla, menor coeficiente de expansão térmica, sem fragilidade ou explosão em baixas temperaturas e sem amolecimento ou fluência em altas temperaturas. É conhecido como o rei da vedação e tem sido amplamente utilizado em indústrias como petroquímica, metalurgia mecânica e energia atômica.

(3) Ciência Biomédica

O pó de grafite expandido tem boa biocompatibilidade, não é tóxico, é inodoro e não apresenta efeitos colaterais, o que o torna uma classe muito importante de materiais biomédicos.

Com base em seu excelente desempenho de adsorção e drenagem, respirabilidade e permeabilidade, pequena adesão a feridas, não escurecimento de feridas e inibição de adsorção de várias bactérias, os materiais compósitos de grafite expandido podem ser usados ​​como curativos externos de alto desempenho, substituindo curativos de gaze convencionais e alcançando bons resultados em queimaduras e outras feridas.

(4) Materiais de bateria de alta energia

Adicionar pó de grafite expandido ao ânodo de zinco de baterias recarregáveis ​​​​de zinco-manganês pode reduzir a polarização durante o carregamento do ânodo de zinco, melhorar a condutividade do eletrodo e do eletrólito, suprimir a formação de dendritos e fornecer boas características de formação, suprimir a dissolução e deformação do ânodo e prolongar a vida útil da bateria.

Além disso, o lítio pode formar grafite expandida com grafite por meio de métodos de eletrólise de gás, líquido, estado sólido e sal de lítio. Esta grafite expandida possui menor potencial de eletrodo e boa inserção e extração reversíveis.

(5) Materiais de segurança contra incêndio

Os países estrangeiros adicionaram um pouco de grafite expansível à camada intermediária dos assentos da cabine ou transformaram-no em tiras de vedação resistentes ao fogo, materiais de bloqueio resistentes ao fogo, anéis resistentes ao fogo, etc. de propagação do fogo, atingindo o objetivo de extinguir o incêndio.

Além disso, a adição de partículas finas de grafite expansível a revestimentos comuns pode produzir revestimentos antiestáticos e retardadores de chama eficazes.

(6) Outros

A folha de grafite expandida possui boa condutividade elétrica e térmica, com taxa de conversão térmica elétrica superior a 97%, e pode gerar radiação infravermelha distante, tornando-a um novo tipo de material de aquecimento.

A grafite expandida é transformada em pó fino, que possui fortes características de dispersão e absorção de ondas infravermelhas, tornando-a um excelente material de proteção infravermelha (furtiva).

Faça fogos de artifício a partir de grafite expansível, exploda instantaneamente para formar grafite expandida e disperse-o em um espaço aéreo predeterminado para formar um agente de cortina de fumaça de nuvem de interferência de aerossol.

Além disso, a grafite expandida também pode ser usada como materiais de isolamento e isolamento acústico, componentes de blindagem eletromagnética e materiais catalíticos.