طرق الإنتاج الشائعة للجرافيت القابل للتمدد

بعد معالجة الجرافيت القابل للتمدد فورًا عند درجة حرارة عالية، يصبح التقشر دودة، ويمكن أن يتمدد حجمه من 100 إلى 400 مرة. يحتفظ هذا الجرافيت المتمدد بخصائص الجرافيت الطبيعي، ويتميز بتمدد جيد، وهو رخو ومسامي، ومقاوم لدرجات الحرارة العالية في ظروف حاجز الأكسجين. نطاق استخدامه واسع، حيث تتراوح درجات حرارته بين -200 و3000 درجة مئوية، وخصائصه الكيميائية مستقرة في درجات الحرارة العالية والضغط العالي والإشعاع، ويستخدم في الختم الديناميكي والثابت لصناعات البترول، والكيمياء، والكهرباء، والطيران، والسيارات، والسفن، والأجهزة. هناك مجموعة واسعة من التطبيقات. سيشرح لك محررو مجلة Furuit Graphite طرق إنتاج الجرافيت القابل للتمدد الشائعة:
1. طريقة الأكسدة بالموجات فوق الصوتية لصنع الجرافيت القابل للتمدد.
في عملية تحضير الجرافيت القابل للتمدد، يُجرى اهتزاز بالموجات فوق الصوتية على الإلكتروليت المؤكسد، وزمن الاهتزاز مساوي لزمن الأكسدة. وبما أن اهتزاز الإلكتروليت بالموجات فوق الصوتية يُحسّن استقطاب الكاثود والأنود، فإن ذلك يُسرّع من سرعة الأكسدة الأنودية ويُقلّل زمن الأكسدة.
2. طريقة الملح المنصهر تنتج الجرافيت القابل للتمدد.
قم بخلط عدة قطع من الجرافيت مع الحرارة لتشكيل الجرافيت القابل للتمدد؛
3. يتم استخدام طريقة انتشار الطور الغازي لصنع الجرافيت القابل للتمدد.
يتم وضع الجرافيت والمادة المتداخلة على طرفي أنبوب مفرغ من الهواء، ويُسخّنان عند طرف المادة المتداخلة، ويتشكل فرق ضغط التفاعل اللازم من خلال فرق درجة الحرارة بين الطرفين، بحيث تدخل المادة المتداخلة طبقة الجرافيت المتقشرة في حالة جزيئات صغيرة، وبالتالي يتم تحضير الجرافيت القابل للتمدد. يمكن التحكم في عدد طبقات الجرافيت القابل للتمدد التي تنتجها هذه الطريقة، ولكن تكلفة إنتاجها مرتفعة؛
4. طريقة التداخل الكيميائي تجعل الجرافيت قابل للتمدد.
المادة الخام الأولية المستخدمة في التحضير هي رقائق الجرافيت عالية الكربون، بالإضافة إلى كواشف كيميائية أخرى، مثل حمض الكبريتيك المركز (أكثر من 98%)، وبيروكسيد الهيدروجين (أكثر من 28%)، وبرمنجنات البوتاسيوم، وغيرها، جميعها كواشف صناعية. خطوات التحضير العامة هي كما يلي: عند درجة حرارة مناسبة، يُخلط محلول بيروكسيد الهيدروجين، ورقائق الجرافيت الطبيعية، وحمض الكبريتيك المركز بنسب مختلفة، لفترة زمنية محددة مع التحريك المستمر، مع إضافة مواد مختلفة، ثم يُغسل بالماء حتى يصبح متعادلاً، ويُطرد مركزياً. بعد التجفيف، يُجفف بالتفريغ عند درجة حرارة 60 درجة مئوية.
5. الإنتاج الكهروكيميائي للجرافيت القابل للتمدد.
يُعالَج مسحوق الجرافيت في إلكتروليت حمضي قوي لإنتاج جرافيت قابل للتمدد، ثم يُحلَّل بالماء، ويُغسل، ويُجفف. ويُستخدم حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك بشكل أساسي كحمض قوي. يتميز الجرافيت القابل للتمدد الناتج بهذه الطريقة بانخفاض نسبة الكبريت فيه.