Herstellung und praktische Anwendung von expandiertem Graphit

Expandierter Graphit, auch als flexibler Graphit oder Wurmgraphit bekannt, ist ein neuartiges Kohlenstoffmaterial. Expandierter Graphit bietet zahlreiche Vorteile wie eine große spezifische Oberfläche, hohe Oberflächenaktivität, gute chemische Stabilität und hohe Temperaturbeständigkeit. Das gängige Herstellungsverfahren für expandierten Graphit besteht darin, natürlichen Flockengraphit als Material zu verwenden, zunächst durch Oxidation expandierbaren Graphit zu erzeugen und diesen anschließend zu expandiertem Graphit zu expandieren. Die folgenden Herausgeber von Furuite Graphite erläutern die Herstellung und praktische Anwendung von expandiertem Graphit:
1. Herstellungsverfahren für expandierten Graphit
Expandierter Graphit wird größtenteils durch chemische und elektrochemische Oxidation hergestellt. Die traditionelle chemische Oxidation ist einfach durchzuführen und von stabiler Qualität, bringt aber Probleme mit sich, wie z. B. Abfall der Säurelösung und einen hohen Schwefelgehalt im Produkt. Bei der elektrochemischen Methode wird kein Oxidationsmittel verwendet, und die Säurelösung kann recycelt und viele Male wiederverwendet werden, wobei die Umweltverschmutzung gering und die Kosten gering sind. Allerdings ist die Ausbeute gering und die Anforderungen an das Elektrodenmaterial relativ hoch. Derzeit beschränkt sich dies auf Laborforschung. Abgesehen von den unterschiedlichen Oxidationsmethoden sind die Nachbehandlungen wie Entsäuerung, Wasserwäsche und Trocknung bei beiden Methoden gleich. Die chemische Oxidation ist bisher die am weitesten verbreitete Methode. Die Technologie ist ausgereift und wird in der Industrie umfassend gefördert und angewendet.
2. Praktische Anwendungsgebiete von expandiertem Graphit
1. Anwendung medizinischer Materialien
Medizinische Verbände aus expandiertem Graphit können aufgrund ihrer vielen hervorragenden Eigenschaften die meisten herkömmlichen Mullbinden ersetzen.
2. Anwendung militärischer Materialien
Das Pulverisieren von expandiertem Graphit zu Mikropulver weist starke Streu- und Absorptionseigenschaften für Infrarotwellen auf, und die Umwandlung dieses Mikropulvers in ein hervorragendes Infrarot-Abschirmmaterial spielt eine wichtige Rolle bei der optoelektronischen Konfrontation in der modernen Kriegsführung.
3. Anwendung von Umweltschutzmaterialien
Da expandierter Graphit die Eigenschaften einer geringen Dichte, Ungiftigkeit, Umweltfreundlichkeit und einfachen Handhabung aufweist und zudem eine hervorragende Adsorptionseigenschaft besitzt, findet er im Bereich des Umweltschutzes ein breites Anwendungsspektrum.
4. Biomedizinische Materialien
Kohlenstoffmaterialien sind hervorragend mit dem menschlichen Körper verträglich und eignen sich gut für die Biomedizin. Als neuartiges Kohlenstoffmaterial verfügen expandierte Graphitmaterialien über hervorragende Adsorptionseigenschaften für organische und biologische Makromoleküle und weisen eine gute Biokompatibilität auf. Sie sind ungiftig, geschmacksneutral und haben keine Nebenwirkungen. Sie bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für biomedizinische Materialien.
Das expandierte Graphitmaterial kann sich bei hohen Temperaturen sofort um das 150- bis 300-fache seines Volumens ausdehnen und sich von einer Flocken- in eine wurmartige Struktur verwandeln. Dies führt zu einer lockeren, porösen und gekrümmten Struktur, einer vergrößerten Oberfläche, verbesserter Oberflächenenergie und einer verbesserten Fähigkeit zur Adsorption von Flockengraphit. Der wurmartige Graphit kann sich selbst anpassen, sodass das Material flammhemmende, abdichtende und adsorbierende Funktionen usw. erfüllt und ein breites Anwendungsspektrum in den Bereichen Leben, Militär, Umweltschutz und chemische Industrie bietet.