الجرافيت المتمدد مادة دودة فضفاضة ومسامية، تُستخرج من رقائق الجرافيت الطبيعية عن طريق التداخل والغسيل والتجفيف والتمدد في درجات حرارة عالية. وهو مادة كربونية حبيبية جديدة فضفاضة ومسامية. بفضل إضافة عامل التداخل، يتميز جسم الجرافيت بمقاومة الحرارة والتوصيل الكهربائي، ويُستخدم على نطاق واسع في مواد الختم، والحماية البيئية، والمواد المقاومة للهب والحرائق، وغيرها من المجالات. يقدم محرر مجلة "فورويت جرافيت" بنية وشكل سطح الجرافيت المتمدد.
في السنوات الأخيرة، ازداد الاهتمام بالتلوث البيئي، وتتميز منتجات الجرافيت المُحضّرة بطريقة كهروكيميائية بانخفاض التلوث البيئي، وانخفاض نسبة الكبريت، وانخفاض التكلفة. وإذا لم يكن الإلكتروليت ملوثًا، فيمكن إعادة استخدامه، مما جذب اهتمامًا كبيرًا. استُخدم محلول مختلط من حمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك كإلكتروليت لتقليل تركيز الحمض، كما زادت إضافة حمض الفوسفوريك من مقاومة الجرافيت المتمدد للأكسدة. يتميز الجرافيت المتمدد المُحضّر بتأثير جيد في مقاومة اللهب عند استخدامه كعازل حراري ومواد مقاومة للحريق.
تم الكشف عن الشكل المجهري لرقائق الجرافيت، والجرافيت القابل للتمدد، والجرافيت المتمدد، وتحليلها باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح. عند درجات الحرارة العالية، تتحلل مركبات الطبقات البينية في الجرافيت القابل للتمدد لتوليد مواد غازية، ويولد تمدد الغاز قوة دافعة قوية لتمدد الجرافيت على طول المحور C، مكونًا الجرافيت المتمدد على شكل دودة. نتيجةً لذلك، تزداد المساحة السطحية النوعية للجرافيت المتمدد، وتظهر العديد من المسام العضوية بين الصفائح، ويبقى الهيكل الصفائحي، وتُدمر قوة فان دير فالس بين الطبقات، وتتمدد مركبات التداخل بالكامل، وتزداد المسافة بين طبقات الجرافيت.
وقت النشر: ١٠ مارس ٢٠٢٣