Як новы функцыянальны вугляродны матэрыял, успенены графіт (EG) уяўляе сабой друзлы і кіпры матэрыял, падобны на чарвяка, які атрымліваецца з натуральных графітавых шматкоў шляхам інтэркаляцыі, прамывання, сушкі і высокатэмпературнага пашырэння.У дадатак да выдатных уласцівасцей прыроднага графіту, такіх як холадаўстойлівасць і тэрмаўстойлівасць, устойлівасць да карозіі і самазмазка, EG таксама валодае характарыстыкамі мяккасці, устойлівасці да сціску, адсорбцыі, экалагічнай і экалагічнай каардынацыі, біясумяшчальнасці і радыяцыйнай устойлівасці, якіх не мае натуральны графіт мець.Яшчэ ў пачатку 1860-х гадоў Бродзі адкрыў пашыраны графіт шляхам награвання натуральнага графіту з такімі хімічнымі рэагентамі, як серная і азотная кіслата.Аднак яго прымяненне пачалося праз сто гадоў.З тых часоў многія краіны паслядоўна праводзілі даследаванні і распрацоўкі пашыранага графіту і здзейснілі буйныя навуковыя прарывы.
Пашыраны графіт можа імгненна павялічвацца ў аб'ёме ў 150-300 разоў пры высокай тэмпературы і змяняцца з лускаватага на вермікулярны, што прыводзіць да рыхлай структуры, кіпрай і выгнутай, пашыранай плошчы паверхні, паляпшэння павярхоўнай энергіі, палепшанай адсорбцыі лускаватага графіту і самахімерызму паміж вермікулярны графіт, што павялічвае яго гнуткасць, пругкасць і пластычнасць.
Некалькі напрамкаў развіцця вспученого графіту:
1. Успучаны графіт спецыяльнага прызначэння
Эксперыменты паказваюць, што графітавыя чарвякі маюць функцыю паглынання электрамагнітных хваль, дзякуючы чаму пашыраны графіт мае вялікае ваеннае значэнне.Эксперыментальныя даследаванні ў гэтай галіне праводзілі і амерыканскія, і нашы ваенныя.Пашыраны графіт павінен адпавядаць наступным патрабаванням: (1) нізкая пачатковая тэмпература пашырэння і вялікі аб'ём пашырэння;(2) Хімічныя ўласцівасці стабільныя, і хуткасць пашырэння ў асноўным не распадаецца пасля 5 гадоў захоўвання;(3) Паверхня пашыранага графіту нейтральная і не падвяргаецца карозіі гільзы.
2. Грануляваны пашыраны графіт
Дробначасцічны пашыраны графіт у асноўным адносіцца да пашыранага графіту 300 мэтаў з аб'ёмам пашырэння 100 мл/г.Гэты прадукт у асноўным выкарыстоўваецца для вогнеахоўнага пакрыцця, і попыт на яго вялікі.
3. Пашыраны графіт з высокай пачатковай тэмпературай пашырэння
Пачатковая тэмпература пашырэння пашыранага графіту з высокай пачатковай тэмпературай пашырэння складае 290-300 ℃, а аб'ём пашырэння складае ≥ 230 мл/г.Гэты выгляд пашыранага графіту ў асноўным выкарыстоўваецца для вогнеўстойлівасці інжынерных пластмас і гумы.Гэты прадукт быў паспяхова распрацаваны сельскагаспадарчым універсітэтам Хэбэй і пададзены заяўку на нацыянальны патэнт.
4. Мадыфікаваны паверхню графіту
Калі пашыраны графіт выкарыстоўваецца ў якасці вогнеахоўнага матэрыялу, гэта прадугледжвае растваральнасць графіту і іншых кампанентаў.З-за высокай ступені мінералізацыі на паверхні графіту ён не з'яўляецца ні ліпафільным, ні гідрафільным.Такім чынам, неабходна змяніць паверхню графіту, каб вырашыць праблему сумяшчальнасці паміж графітам і іншымі кампанентамі.Некаторыя людзі прапаноўвалі адбяліць паверхню графіту, гэта значыць пакрыць паверхню графіту суцэльнай белай плёнкай.Гэта праблема, якую цяжка вырашыць.Гэта ўключае хімію мембраны або хімію паверхні, што можа быць дасягнута ў лабараторыі.Ёсць цяжкасці ў індустрыялізацыі.Гэты выгляд белага пашыральнага графіту ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці вогнеахоўнага пакрыцця.
5. Нізкая пачатковая тэмпература пашырэння і нізкатэмпературны пашыраны графіт
Гэты выгляд пашыранага графіту пачынае пашырацца пры 80-150 ℃, а яго аб'ём пашырэння дасягае 250 мл/г пры 600 ℃.Цяжкасці пры падрыхтоўцы расшыранага графіту, які адпавядае гэтай умове, заключаюцца ў: (1) выбары адпаведнага інтэркаляцыйнага агента;(2) Кантроль і асваенне ўмоў сушкі;(3) Вызначэнне вільготнасці;(4) Рашэнне праблем аховы навакольнага асяроддзя.У цяперашні час падрыхтоўка нізкатэмпературнага пашыральнага графіту ўсё яшчэ знаходзіцца ў эксперыментальнай стадыі.
Час публікацыі: 21 лютага 2023 г