Ámbito de aplicación del polvo de grafito expandido.

El polvo de grafito dilatado es una sustancia suelta y porosa parecida a un gusano hecha de grafito en escamas natural, por lo que también se conoce como gusano de grafito.

El grafito en escamas natural es un cristal con una estructura en capas, donde los átomos de carbono en cada capa forman una red de macromoléculas planas a través de fuertes enlaces covalentes, y las capas están unidas débilmente por fuerzas de van der Waals. Bajo la acción de oxidantes fuertes, la red de macromoléculas planas se convierte en macromoléculas planas cargadas positivamente, lo que hace que las moléculas de sulfato polares y los iones negativos, como los iones de sulfato de hidrógeno, se inserten en la capa de grafito y formen polvo de grafito expandible, también conocido como compuesto de intercalación de grafito (GIC). ).

Debido a la formación de un sistema de poros de red único durante el proceso de inflado, con una gran superficie específica y alta actividad de la superficie fresca resultante, tiene un excelente rendimiento de adsorción y otras propiedades especiales, y tiene una amplia gama de aplicaciones.

Los métodos de preparación de polvo de grafito expandido generalmente incluyen oxidación química (método de ácido sulfúrico concentrado, método de ácido mixto, oxidación secundaria), oxidación electroquímica, método de difusión en fase gaseosa, método de explosión, etc.

1. Propiedades del polvo de grafito expandido

Suave, ligero, poroso y con buen rendimiento de adsorción.

Debido a los huecos desarrollados y al predominio de poros grandes en el grafito expandido, es propenso a adsorber sustancias moleculares grandes, especialmente las no polares, que son resistentes a la oxidación y la corrosión. Excepto por unos pocos oxidantes fuertes, puede resistir la corrosión de casi todos los medios químicos.

Resistente a la radiación, con buena conductividad eléctrica y térmica, propiedades autolubricantes, no permeabilidad, resistencia a altas temperaturas del fondo y excelente resiliencia.

2 、 Aplicación de polvo de grafito expandido

(1) Campo de protección del medio ambiente

El polvo de grafito expandido tiene hidrofobicidad y oleofilicidad y puede eliminar selectivamente soluciones no acuosas en agua, como manchas de aceite del mar, ríos y lagos.

El grafito expandido puede formar un cierto espacio sinuoso al absorber aceite y puede almacenar sustancias oleosas mucho más grandes que su volumen total de poros.

Después de absorber una gran cantidad de aceite, puede acumularse en bloques y flotar en la superficie del líquido, lo que facilita su recolección y reciclaje.

Y el polvo de grafito expandido se compone principalmente de carbono puro, lo que no causará contaminación secundaria en el agua.

Además, el grafito expandido también se puede utilizar para eliminar aceite de emulsiones de aguas residuales industriales y sustancias solubles en aceite, como pesticidas, y tiene buenos efectos de adsorción sobre muchos otros componentes dañinos orgánicos o inorgánicos.

Además de la adsorción selectiva en la fase líquida, el grafito expandido también tiene un cierto efecto de eliminación de los principales componentes de la contaminación atmosférica, como los SOx y los NOx generados por los gases de escape industriales y de automóviles.

(2) Material de sellado

El polvo de grafito expandido se puede transformar en grafito flexible para usarlo como material de sellado.

En comparación con los materiales de sellado tradicionales como el asbesto, el caucho, la celulosa y sus materiales compuestos, el grafito flexible tiene un rango de temperatura más amplio, un coeficiente de expansión térmica más bajo, no es frágil ni explota a bajas temperaturas y no se ablanda ni se deforma a altas temperaturas. Se le conoce como el rey del sellado y se ha utilizado ampliamente en industrias como la petroquímica, la metalurgia mecánica y la energía atómica.

(3) Ciencias Biomédicas

El polvo de grafito expandido tiene buena biocompatibilidad, no es tóxico, es inodoro y no tiene efectos secundarios, lo que lo convierte en una clase muy importante de materiales biomédicos.

Debido a su excelente rendimiento de adsorción y drenaje, transpirabilidad y permeabilidad, pequeña adhesión a las heridas, no ennegrecimiento de las heridas e inhibición de la adsorción de diversas bacterias, los materiales compuestos de grafito expandido se pueden utilizar como apósitos externos para heridas de alto rendimiento, reemplazando los apósitos de gasa convencionales y logrando buenos resultados en quemaduras y otras heridas.

(4) Materiales de batería de alta energía

Agregar polvo de grafito expandido al ánodo de zinc de las baterías recargables de zinc y manganeso puede reducir la polarización durante la carga del ánodo de zinc, mejorar la conductividad de los electrodos y electrolitos, suprimir la formación de dendritas y proporcionar buenas características de formación, suprimir la disolución y deformación del ánodo y extender la vida útil de la batería.

Además, el litio puede formar grafito expandido con grafito mediante métodos de electrólisis gaseosa, líquida, en estado sólido y de sal de litio. Este grafito expandido tiene un potencial de electrodo más bajo y una buena inserción y extracción reversible.

(5) Materiales de seguridad contra incendios

Los países extranjeros han agregado algo de grafito expandible a la capa intermedia de los asientos de la cabina, o lo han convertido en tiras de sellado resistentes al fuego, materiales de bloqueo resistentes al fuego, anillos resistentes al fuego, etc. Una vez que se produce un incendio, se expande rápidamente y bloquea el camino. de propagación del fuego, logrando el propósito de extinguir el fuego.

Además, agregar partículas finas de grafito expandible a recubrimientos comunes puede producir recubrimientos antiestáticos y retardantes de llama eficaces.

(6) Otros

La lámina de grafito expandido tiene buena conductividad eléctrica y térmica, con una tasa de conversión térmica eléctrica de más del 97%, y puede generar radiación infrarroja lejana, lo que la convierte en un nuevo tipo de material calefactor.

El grafito expandido se tritura hasta obtener un polvo fino, que tiene fuertes características de dispersión y absorción de ondas infrarrojas, lo que lo convierte en un excelente material de protección infrarroja (sigilo).

Haga fuegos artificiales con grafito expandible, explote instantáneamente para formar grafito expandido y dispérselo en un espacio aéreo predeterminado para formar un agente de cortina de humo de nube de interferencia de aerosol.

Además, el grafito expandido también se puede utilizar como materiales aislantes e insonorizantes, componentes de blindaje electromagnético y materiales catalíticos.