Expandiertes Graphit ist ein lockeres, poröses, wurmartiges Material, das durch Interkalation, Waschen, Trocknen und Hochtemperaturexpansion aus natürlichem Flockengraphit gewonnen wird. Es handelt sich um einen lockeren, porösen, körnigen Kohlenstoffwerkstoff. Durch die Einlagerung von Interkalationsmitteln weist das Graphit hitzebeständige und elektrische Leitfähigkeit auf und findet breite Anwendung in Dichtungs-, Umweltschutz-, Flammschutz- und Brandschutzmaterialien sowie weiteren Bereichen. Im Folgenden beschreibt der Herausgeber von Furuite Graphit die Struktur und Oberflächenmorphologie von expandiertem Graphit:
In den letzten Jahren hat die Umweltverschmutzung zunehmend an Bedeutung gewonnen. Graphitprodukte, die elektrochemisch hergestellt werden, zeichnen sich durch geringe Umweltbelastung, niedrigen Schwefelgehalt und geringe Kosten aus. Da der Elektrolyt bei einwandfreier Beschaffenheit wiederverwendet werden kann, hat er großes Interesse geweckt. Um die Säurekonzentration zu reduzieren, wurde eine Mischung aus Phosphorsäure und Schwefelsäure als Elektrolyt verwendet. Die Zugabe von Phosphorsäure erhöhte zudem die Oxidationsbeständigkeit des expandierten Graphits. Das so hergestellte expandierte Graphit weist eine gute Flammschutzwirkung auf und eignet sich daher als Wärmedämm- und Brandschutzmaterial.
Die Mikromorphologie von Flockengraphit, expandierbarem Graphit und expandiertem Graphit wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht und analysiert. Bei hohen Temperaturen zersetzen sich die Zwischenschichtverbindungen im expandierbaren Graphit und setzen gasförmige Substanzen frei. Die Gasexpansion erzeugt eine starke Triebkraft, die den Graphit entlang der C-Achse expandiert und so wurmförmige Strukturen bildet. Durch die Expansion vergrößert sich die spezifische Oberfläche des expandierten Graphits. Zwischen den Lamellen entstehen zahlreiche organartige Poren, die Lamellenstruktur bleibt erhalten, die Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Schichten werden aufgehoben, die Zwischenschichtverbindungen expandieren vollständig und der Abstand zwischen den Graphitschichten vergrößert sich.
Veröffentlichungsdatum: 10. März 2023