الجرافيت الموسع هو نوع من المواد المسامية ذات البنية الشبيهة بالديدان، يُستخلص من الجرافيت الطبيعي الرقائقي عبر عمليات التداخل والغسل والتجفيف والتمدد الحراري. وهو مادة كربونية حبيبية جديدة مسامية. وبفضل إضافة عامل التداخل، يتميز الجرافيت الموسع بخصائص مقاومة الحرارة والتوصيل الكهربائي، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات منع التسرب وحماية البيئة ومواد مقاومة اللهب والحريق وغيرها. فيما يلي شرح لبنية الجرافيت الموسع وشكله السطحي:
في السنوات الأخيرة، ازداد اهتمام الناس بالتلوث البيئي، وتتميز منتجات الجرافيت المُحضّرة بالطريقة الكهروكيميائية بانخفاض التلوث البيئي، وانخفاض محتوى الكبريت، وانخفاض التكلفة. ويمكن إعادة استخدام المحلول الإلكتروليتي إذا لم يكن ملوثًا، مما جعله يحظى باهتمام كبير. استُخدم محلول مُختلط من حمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك كمحلول إلكتروليتي لتقليل تركيز الحمض، كما أن إضافة حمض الفوسفوريك زادت من مقاومة الجرافيت المُوسّع للأكسدة. يتمتع الجرافيت المُوسّع المُحضّر بتأثير جيد في مقاومة اللهب عند استخدامه كمواد عازلة للحرارة ومقاومة للحريق.
تم فحص وتحليل البنية المجهرية للجرافيت الرقائقي، والجرافيت القابل للتمدد، والجرافيت المتمدد باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). عند درجات الحرارة العالية، تتحلل المركبات الموجودة بين طبقات الجرافيت القابل للتمدد مُنتجةً مواد غازية، ويؤدي تمدد الغاز إلى توليد قوة دافعة قوية لتمدد الجرافيت على طول المحور C، مُشكلاً الجرافيت المتمدد على هيئة دودة. ونتيجةً لهذا التمدد، تزداد مساحة السطح النوعية للجرافيت المتمدد، وتتكون مسامات عديدة شبيهة بالأعضاء بين الصفائح، مع الحفاظ على البنية الصفائحية، وتلاشي قوى فان دير فالس بين الطبقات، وتمدد المركبات المتداخلة بشكل كامل، وزيادة المسافة بين طبقات الجرافيت.
تاريخ النشر: 10 مارس 2023