سيناريوهات استخدام الجرافيت القابل للتمدد
1. تُخلط مادة الختم مع الجرافيت عالي الكربون وحمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك لمعالجة التحميض والمعالجة الحرارية، ثم تُضغط وتُشكل. يُعد الجرافيت المرن المُحضر مادة ختم جديدة عالية الأداء، وهو نوع من المواد النانوية المُنمّية في الموقع. بالمقارنة مع مطاط الأسبستوس ومواد الختم التقليدية الأخرى، يتميز الجرافيت بقابلية انضغاط جيدة، ومرونة، وترابط ذاتي، وكثافة منخفضة، وخصائص ممتازة أخرى، ويمكن استخدامه في درجات حرارة عالية، وتآكل عالٍ، وظروف عمل قاسية أخرى لفترات طويلة. تُستخدم ألواح الجرافيت ومكونات الختم التي تُصنع منه على نطاق واسع في صناعات الطيران، والآلات، والإلكترونيات، والطاقة النووية، والبتروكيماويات، والطاقة الكهربائية، وبناء السفن، والصهر، وغيرها من الصناعات. بفضل خفة وزنه، وموصليته الحرارية العالية، ومقاومته لدرجات الحرارة العالية، ومقاومته للتآكل الحمضي والقلوي، ومرونته الجيدة، وقدرته على التشحيم، ولدونته، وثباته الكيميائي، وغيرها من الخصائص الممتازة، يُطلق عليه لقب "ملك مواد الختم" في العالم.
2. يتمتع الجرافيت القابل للتمدد الذي تم الحصول عليه عن طريق التمدد في درجات الحرارة العالية في مجال حماية البيئة ببنية مسام غنية وأداء امتصاص ممتاز، لذلك لديه مجموعة واسعة من الاستخدامات في حماية البيئة والطب الحيوي. تنقسم بنية مسام الجرافيت القابل للتمدد إلى نوعين: مسام مفتوحة ومسام مغلقة. يبلغ حجم مسام الجرافيت القابل للتمدد حوالي 98%، وهو في الغالب مسام كبيرة، ويتراوح نطاق توزيع حجم المسام بين 1 و10.3 نانومتر. ولأنه مادة مسامية كبيرة، فإن خصائص الامتصاص تختلف بين الكربون المنشط والمواد الدقيقة الأخرى. وهو مناسب للامتصاص في الطور السائل، ولكنه غير مناسب للامتصاص في الطور الغازي. وهو محب للزيت وكاره للماء في الطور السائل. يمكن للجرافيت القابل للتمدد، بوزن 1 غرام، أن يمتص أكثر من 80 غرامًا من الزيت الثقيل، مما يجعله مادة صديقة للبيئة واعدة لتنظيف تلوث الزيت على سطح الماء. تُستخدم الكائنات الدقيقة (البكتيريا) بكثرة في معالجة مياه الصرف الصحي للمؤسسات الكيميائية. يُعد الجرافيت القابل للتمدد ناقلًا ميكروبيًا جيدًا، وخاصةً في معالجة مياه تلوث الجزيئات العضوية الكبيرة للنفط. وبفضل استقراره الكيميائي الجيد وإمكانية إعادة استخدامه المتجددة، يتمتع بآفاق تطبيقية واسعة.
3، بسبب الجرافيت القابل للتمدد، يمتلك الدواء خصائص امتصاص الجزيئات العضوية والبيولوجية، وله مجموعة واسعة من آفاق التطبيق في المواد الطبية الحيوية.
4، مادة البطارية عالية الطاقة المتوسعة الجرافيت كمادة للبطارية، هو استخدام المتوسع طبقة الجرافيت رد فعل تغيير الطاقة الحرة إلى طاقة كهربائية. وعادة ما يتم استخدام الجرافيت القابل للتمدد ككاثود، والليثيوم كأنود، أو أكسيد الفضة المركب الجرافيت القابل للتمدد ككاثود، والزنك كأنود. وقد تم استخدام حبر الفلوريد الأحفوري وحمض الجرافيت والجرافيت القابل للتمدد من هاليدات المعادن مثل AuCl3 و TiF4 في البطاريات.
5، مثبط للحريق
بسبب قابلية التمدد للجرافيت القابل للتمدد ومقاومته لدرجات الحرارة العالية، يصبح الجرافيت القابل للتمدد مادة مانعة للتسرب ممتازة ويستخدم على نطاق واسع في شريط مانع التسرب للحريق. هناك شكلين رئيسيين: الأول هو تمدد مواد الجرافيت والمواد المطاطية، مثبطات اللهب غير العضوية، مسرع، عامل الفلكنة، عامل التعزيز، خلط الحشو، الفلكنة، القولبة، مصنوعة من مواصفات مختلفة من شريط المطاط المانع للتمدد، وتستخدم أساسا لأبواب الحرائق، ونوافذ الحرائق وغيرها من المناسبات. يمكن لشريط مانع التسرب المتمدد أن يمنع تدفق الدخان من البداية إلى النهاية في درجة حرارة الغرفة والنار. والآخر هو شريط الألياف الزجاجية كحامل، الجرافيت القابل للتمدد مع رابط مرتبط بالحامل، يمكن للمادة اللاصقة المتكونة في مادة متفحمة عالية الحرارة التي توفرها قوة القص أن تمنع انزلاق الجرافيت بشكل فعال. يستخدم بشكل أساسي لأبواب الحرائق، لكنه لا يمكنه منع تدفق غاز المداخن البارد بشكل فعال في درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة المنخفضة، لذلك يجب استخدامه مع مانع التسرب بدرجة حرارة الغرفة.
الجرافيت القابل للتمدد، المقاوم للهب، هو مادة ممتازة مقاومة للهب في المواد البلاستيكية. يتميز بأنه غير سام ولا يسبب تلوثًا. يحقق تأثيرًا مثاليًا في مقاومة اللهب عند استخدامه بمفرده أو مع مواد أخرى مقاومة للهب. يحقق الجرافيت القابل للتمدد نفس التأثير، لكن بكمية أقل بكثير من مثبطات اللهب العادية. مبدأ عمله هو: عند درجات الحرارة العالية، يتمدد الجرافيت بسرعة، مما يخنق اللهب، وتغطي مادة التمدد الناتجة عنه سطح المادة، معزولة عن الإشعاع الحراري والأكسجين. أثناء التمدد، تتحرر الجذور الحمضية في الطبقة الداخلية، مما يعزز أيضًا كربنة المادة، مما يحقق نتائج جيدة من خلال مجموعة متنوعة من طرق مقاومة اللهب.
لأن الجرافيت القابل للتمدد في درجات الحرارة العالية لديه القدرة على مقاومة التلف ولديه معدل تمدد عالي، يمكن استخدامه كحقيبة مقاومة للحريق، مادة كتلة بلاستيكية مقاومة للحريق، مكونات حلقة مقاومة للحريق في مادة مثبطة للهب فعالة للتمدد، تستخدم لإغلاق حريق البناء (مثل: إغلاق أنابيب البناء، الكابلات، الأسلاك، الغاز، أنابيب الغاز، أنابيب الهواء من خلال الفتحة وغيرها من المناسبات).
يمكن إضافة جزيئات دقيقة من الجرافيت القابل للتمدد إلى الطلاءات العادية لإنتاج طلاءات مقاومة للهب ومضادة للكهرباء الساكنة بشكل أفضل، وتحسين مقاومتها لدرجات الحرارة العالية ومقاومتها للحريق. يمكن لكمية كبيرة من طبقة الكربون الخفيفة غير القابلة للاحتراق المتكونة في النار أن تمنع بشكل فعال الإشعاع الحراري للركيزة وتحمي الركيزة بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الجرافيت موصل كهربائي جيد، يمكن للطلاء منع تراكم الشحنة الكهروستاتيكية، ويستخدم في خزانات تخزين البترول، لتحقيق التأثير المزدوج للوقاية من الحرائق والكهرباء الساكنة.
لوح مقاوم للحريق، مصنوع من ورق مقاوم للتآكل ودرجات الحرارة العالية: قاعدة معدنية مبطنة بطبقة من الجرافيت القابل للتمدد، وطبقة لاصقة متفحمة، وقاعدة معدنية بين طبقة لاصقة متفحمة، وطبقة الجرافيت القابلة للتمدد مغطاة بطبقة واقية متفحمة. يتميز بمقاومة التآكل ودرجات الحرارة العالية والضغط العالي. كما أنه مناسب للاستخدام العادي في درجات الحرارة المنخفضة، ولا يخاف من التبريد والتسخين السريعين، ويتميز بمعامل توصيل حراري ممتاز. تتراوح درجة حرارة التشغيل بين -100 و2000 درجة مئوية. يتميز بنطاق واسع من التطبيقات، وسهولة التصنيع، وانخفاض التكلفة. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم ورق الجرافيت المضغوط القابل للتمدد في عزل الحرائق.
