El grafito expandido, también conocido como grafito vermicular, es un compuesto cristalino que utiliza métodos físicos o químicos para intercalar reactivos no carbonados en materiales nanocarbonados grafíticos intercalados de escala natural y combinarlos con planos de red hexagonal de carbono, manteniendo la estructura de la capa de grafito. No solo conserva las excelentes propiedades físicas y químicas del grafito, como la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la corrosión, el flujo de neutrones y la irradiación a largo plazo de rayos X y gamma. También posee excelentes propiedades físicas y químicas, como un bajo coeficiente de fricción, buena autolubricación, conductividad eléctrica y térmica, y anisotropía. Además, gracias a la interacción entre el material intercalado y la capa de grafito, el grafito expandido exhibe nuevas propiedades que el grafito original y el material intercalado no poseen, y supera la fragilidad y la resistencia al impacto del grafito natural. Los siguientes editores de grafito de Furuite comparten la introducción a los métodos de síntesis industrial y los usos del grafito expandido:
1. Métodos sintéticos comúnmente utilizados en la industria.
①Oxidación química
Ventajas: La oxidación química es un método ampliamente utilizado y consolidado en la industria. Por lo tanto, presenta ventajas evidentes, una tecnología consolidada y un bajo costo.
Desventaja: El agente intercalante suele ser ácido sulfúrico concentrado, que consume una gran cantidad de ácido. Existe contaminación por gas SOx nocivo en el proceso de producción, y los residuos en el producto también corroen el equipo de síntesis.
②Oxidación electroquímica
Al igual que la oxidación química, es uno de los métodos de síntesis industrial comunes para el grafito expandido.
Ventajas: No requiere la adición de oxidantes fuertes, como ácidos fuertes, y la reacción se puede controlar ajustando parámetros como la corriente y el voltaje. El equipo de síntesis es sencillo, la cantidad sintetizada es grande, el electrolito no se contamina y puede reutilizarse.
Desventajas: La estabilidad del producto sintetizado es menor que con otros métodos, que requieren equipos de mayor capacidad, y existen numerosos factores que afectan la calidad del producto. En ocasiones, el volumen expandido del producto se reduce considerablemente debido al aumento de la temperatura ambiente. Además, se producen reacciones secundarias a altas corrientes en soluciones acuosas, lo que dificulta la obtención de compuestos de primer orden.
2. Principales empresas de producción y capacidad de producción
La producción de productos de grafito expandido en mi país ha crecido desde sus inicios hasta contar con más de 100 fabricantes, con una producción anual de aproximadamente 30.000 toneladas, y la concentración del mercado es baja. Además, la mayoría de los fabricantes se dedican principalmente a rellenos de sellos de gama baja, que rara vez se utilizan en sellos de automóviles y faros de aviación nuclear. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología nacional, la proporción de productos de alta gama aumentará gradualmente.
3. Demanda del mercado y previsión de materiales de sellado
Actualmente, el grafito expandido se utiliza principalmente como material de sellado para automóviles, como juntas de cilindros, juntas de puertos de admisión y escape, etc. En mi país, los materiales de sellado de grafito expandido se utilizan principalmente como rellenos de sellado. Actualmente, se ha desarrollado grafito expandido con bajo contenido de carbono, lo que puede reducir considerablemente su costo de producción, reemplazando así el amianto a gran escala y aumentando su demanda. Por otro lado, si se logra reemplazar parcialmente los materiales de sellado de plástico, caucho y metal, la demanda nacional anual de materiales de sellado de grafito expandido aumentará.
En la industria automotriz, cada junta de culata, junta de admisión y escape requiere entre 2 y 10 kg de grafito expandido, y cada 10 000 automóviles requiere entre 20 y 100 toneladas. La industria automotriz china ha experimentado un rápido desarrollo. Por lo tanto, la demanda anual de materiales de sellado de grafito expandido en mi país sigue siendo muy objetiva.
Hora de publicación: 07-sep-2022