El grafit expandit, també conegut com a grafit vermicular, és un compost cristal·lí que utilitza mètodes físics o químics per intercalar reactants no carbonis en els materials de nanocarbon intercalats en escala natural i combinar-se amb els plans de xarxa hexagonal de carboni mantenint l'estructura de la capa de grafit. No només manté les excel·lents propietats físiques i químiques del grafit, com ara resistència a la temperatura alta, resistència a la corrosió, flux de neutrons, radiografia i irradiació a llarg termini de raigs gamma. També té excel·lents propietats físiques i químiques, com ara un coeficient de baixa fricció, bona auto-lubricació, conductivitat elèctrica i tèrmica i anisotropia. A més, a causa de la interacció entre el material intercalat i la capa de grafit, el grafit expandit presenta noves propietats que el grafit pristí i el material intercalat no posseeixen i supera la britena i la resistència a l’impacte del grafit natural. Els següents editors de grafits Furuite comparteixen la introducció dels mètodes de síntesi industrial i usos del grafit ampliat:
1. Mètodes sintètics utilitzats habitualment a la indústria
① Oxidació química
Avantatges: l’oxidació química és un mètode àmpliament utilitzat i ben establert a la indústria. Per tant, té avantatges evidents, tecnologia madura i baix cost.
Desavantatge: L’agent intercalant sol ser àcid sulfúric concentrat, que consumeix una gran quantitat d’àcid. Hi ha la contaminació nociva de gasos Sox en el procés de producció i els residus del producte també corroeixen els equips de síntesi.
Oxidació electroquímica
Igual que l’oxidació química, és un dels mètodes comuns de síntesi industrial per al grafit ampliat.
Avantatges: No cal afegir oxidants forts, com ara àcids forts, i la reacció es pot controlar ajustant paràmetres com el corrent i la tensió. L’equip de síntesi és senzill, la quantitat de síntesi és gran, l’electròlit no es contamina i es pot reutilitzar.
Desavantatges: L’estabilitat del producte sintetitzat és més pobra que altres mètodes, que requereixen equips més elevats, i hi ha molts factors que afecten la qualitat del producte. De vegades, el volum ampliat del producte es redueix molt a causa de l’augment de la temperatura ambient. A més, hi ha reaccions laterals a corrents elevats en solucions aquoses, per la qual cosa és difícil obtenir compostos de primer ordre.
2. Principals empreses de producció i capacitat de producció
La producció de productes de grafit expandit al meu país ha passat des de l’etapa inicial fins a més de 100 fabricants, amb una producció anual d’unes 30.000 tones, i la concentració del mercat és baixa. A més, la majoria de fabricants són principalment farcits de segells de gamma baixa, rarament utilitzats en segells d'automòbils i llums d'aviació nuclear. Tanmateix, amb el desenvolupament de la tecnologia domèstica, la proporció de productes de gamma alta augmentarà gradualment.
3. Demanda i previsió del mercat de materials de segellat
Actualment, el grafit ampliat s’utilitza principalment com a materials de segellat d’automòbils, com ara juntes de cilindres, juntes d’entrada i portes d’escapament, etc. Els materials de segellat de grafit expandits al meu país s’utilitzen principalment com a càrregues de segellat. Actualment, s’ha desenvolupat un grafit ampliat amb baix contingut en carboni, que pot reduir molt el cost de producció del grafit ampliat, substituint així l’amiant a gran escala i la demanda creixent. D'altra banda, si es poden substituir parcialment materials de segellat de cautxú i metàl·lics, la demanda domèstica anual de materials de segellat de grafit expandible serà més gran.
A la indústria de l’automòbil, cada junta de cilindre d’automòbils, la ingesta d’aire i la junta del port d’escapament necessita uns 2 ~ 10kg de grafit expandit, i cada 10.000 cotxes necessita 20 ~ 100 tones de grafit expandit. La indústria automobilística de la Xina ha entrat en un període de desenvolupament ràpid. Per tant, la demanda anual del meu país de materials de segellat de grafit expandit és encara molt objectiva.
Posada: el 07 de setembre de 2012