Paisutatud grafiit, tuntud ka kui painduv grafiit või ussgrafiit, on uut tüüpi süsinikmaterjal. Paisutatud grafiidil on palju eeliseid, näiteks suur eripind, kõrge pinnaaktiivsus, hea keemiline stabiilsus ja kõrge temperatuuritaluvus. Paisutatud grafiidi tavaliselt valmistatakse looduslikust helvestekujulisest grafiidist, mille käigus esmalt oksüdeerimisprotsessi abil saadakse paisuv grafiit ja seejärel paisutatakse see paisutatud grafiidiks. Järgmised ajakirja Furuite Graphite toimetajad selgitavad paisutatud grafiidi valmistamist ja praktilist kasutamist:
1. Paisutatud grafiidi valmistusmeetod
Suurem osa paisutatud grafiidist kasutatakse keemilise oksüdeerimise ja elektrokeemilise oksüdeerimise teel. Traditsiooniline keemilise oksüdeerimise meetod on protsessilt lihtne ja kvaliteedilt stabiilne, kuid sellega kaasnevad probleemid, nagu happelahuse raiskamine ja toote kõrge väävlisisaldus. Elektrokeemiline meetod ei kasuta oksüdeerijat ning happelahust saab mitu korda ringlusse võtta ja taaskasutada, mis vähendab keskkonnareostust ja on odav, kuid saagis on madal ja elektroodimaterjalidele esitatavad nõuded on suhteliselt kõrged. Praegu piirdub see laboriuuringutega. Välja arvatud erinevad oksüdeerimismeetodid, on järeltöötlused, nagu happesuse vähendamine, veega pesemine ja kuivatamine, nende kahe meetodi puhul samad. Nende hulgas on keemilise oksüdeerimise meetod seni kõige laialdasemalt kasutatav meetod ning tehnoloogia on küps ja seda on tööstuses laialdaselt edendatud ja rakendatud.
2. Paisutatud grafiidi praktilised rakendusvaldkonnad
1. Meditsiiniliste materjalide pealekandmine
Paisutatud grafiidist meditsiinilised sidemed võivad oma paljude suurepäraste omaduste tõttu asendada enamiku traditsioonilistest marlisidemetest.
2. Sõjaliste materjalide kasutamine
Paisutatud grafiidi mikropulbriks peenestamine omab tugevaid infrapunalainete hajumis- ja neeldumisomadusi ning selle mikropulbri muutmine suurepäraseks infrapunakiirgust varjestavaks materjaliks mängib olulist rolli optoelektroonilises vastasseisus tänapäeva sõjapidamises.
3. Keskkonnakaitsematerjalide kasutamine
Kuna paisutatud grafiidil on madala tihedusega, mittetoksiline, mittesaastav, kergesti käsitsetav jne omadused ning sellel on ka suurepärane adsorptsioon, on sellel keskkonnakaitse valdkonnas lai valik rakendusi.
4. Biomeditsiinilised materjalid
Süsinikmaterjalid sobivad suurepäraselt inimkehaga ja on head biomeditsiinilised materjalid. Uut tüüpi süsinikmaterjalina on paisutatud grafiitmaterjalidel suurepärased adsorptsiooniomadused orgaaniliste ja bioloogiliste makromolekulide suhtes ning hea bioühilduvus. Need on mittetoksilised, maitsetud, kõrvaltoimeteta ja neil on lai valik rakendusvõimalusi biomeditsiinilistes materjalides.
Paisutatud grafiitmaterjal võib kõrge temperatuuriga kokkupuutel koheselt paisuda mahult 150–300 korda, muutudes helvestest ussitaoliseks, mille tulemuseks on lahtine struktuur, poorne ja kumer, suurenenud pindala, parem pinnaenergia ja parem helveste grafiidi adsorbeerimisvõime. Ussitaolist grafiiti saab ise paigaldada, nii et materjalil on leegiaeglustava, tihendava, adsorptsiooni jne funktsioonid ning sellel on lai valik rakendusi elu, sõjaväe, keskkonnakaitse ja keemiatööstuse valdkonnas.
Postituse aeg: 01.06.2022