معرفی روش‌های سنتز صنعتی و کاربردهای گرافیت منبسط‌شده

گرافیت منبسط‌شده، که به عنوان گرافیت کرمی نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب کریستالی است که از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی برای ترکیب واکنش‌دهنده‌های غیرکربنی در مواد نانوکربنی منبسط‌شده گرافیتی با مقیاس طبیعی استفاده می‌کند و با صفحات شبکه شش‌ضلعی کربن ترکیب می‌شود و در عین حال ساختار لایه گرافیت را حفظ می‌کند. این ماده نه تنها خواص فیزیکی و شیمیایی عالی گرافیت، مانند مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی، شار نوترونی، تابش طولانی‌مدت اشعه ایکس و گاما را حفظ می‌کند. همچنین دارای خواص فیزیکی و شیمیایی عالی مانند ضریب اصطکاک پایین، خود روانکاری خوب، رسانایی الکتریکی و حرارتی و ناهمسانگردی است. علاوه بر این، به دلیل برهمکنش بین ماده منبسط‌شده و لایه گرافیت، گرافیت منبسط‌شده خواص جدیدی را نشان می‌دهد که گرافیت اولیه و ماده منبسط‌شده فاقد آن هستند و بر شکنندگی و مقاومت در برابر ضربه گرافیت طبیعی غلبه می‌کند. ویراستاران گرافیت Furuite زیر مقدمه‌ای از روش‌های سنتز صنعتی و کاربردهای گرافیت منبسط‌شده را به اشتراک می‌گذارند:

https://www.frtgraphite.com/expandable-graphite-product/
۱. روش‌های مصنوعی که معمولاً در صنعت استفاده می‌شوند

① اکسیداسیون شیمیایی

مزایا: اکسیداسیون شیمیایی روشی پرکاربرد و جاافتاده در صنعت است. بنابراین، مزایای آشکاری دارد، فناوری آن به بلوغ رسیده و هزینه آن پایین است.

عیب: عامل بین لایه‌ای معمولاً اسید سولفوریک غلیظ است که مقدار زیادی اسید مصرف می‌کند. در فرآیند تولید آلودگی گاز مضر Sox وجود دارد و باقیمانده‌های موجود در محصول نیز باعث خوردگی تجهیزات سنتز می‌شوند.

② اکسیداسیون الکتروشیمیایی

مانند اکسیداسیون شیمیایی، این روش یکی از روش‌های رایج سنتز صنعتی برای گرافیت منبسط شده است.

مزایا: نیازی به افزودن اکسیدان‌های قوی مانند اسیدهای قوی نیست و واکنش را می‌توان با تنظیم پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ کنترل کرد. تجهیزات سنتز ساده است، مقدار سنتز زیاد است، الکترولیت آلوده نمی‌شود و می‌توان دوباره از آن استفاده کرد.

معایب: پایداری محصول سنتز شده نسبت به سایر روش‌ها که به تجهیزات بالاتری نیاز دارند، ضعیف‌تر است و عوامل زیادی وجود دارند که بر کیفیت محصول تأثیر می‌گذارند. گاهی اوقات، حجم منبسط شده محصول به دلیل افزایش دمای محیط به شدت کاهش می‌یابد. علاوه بر این، واکنش‌های جانبی در جریان‌های بالا در محلول‌های آبی وجود دارد، بنابراین به دست آوردن ترکیبات درجه اول دشوار است.

۲. شرکت‌های تولیدی اصلی و ظرفیت تولید

تولید محصولات گرافیتی منبسط‌شده در کشور من از مرحله اولیه به بیش از ۱۰۰ تولیدکننده با تولید سالانه حدود ۳۰،۰۰۰ تن افزایش یافته است و تمرکز بازار کم است. همچنین، اکثر تولیدکنندگان در درجه اول پرکننده‌های درزگیر سطح پایین هستند که به ندرت در درزگیرهای خودرو و چراغ‌های هواپیمایی هسته‌ای استفاده می‌شوند. با این حال، با توسعه فناوری داخلی، نسبت محصولات سطح بالا به تدریج افزایش خواهد یافت.

۳. تقاضای بازار و پیش‌بینی مواد آب‌بندی

در حال حاضر، گرافیت منبسط شده عمدتاً به عنوان مواد آب‌بندی خودرو، مانند واشر سیلندر، واشر دریچه ورودی و خروجی و غیره استفاده می‌شود. مواد آب‌بندی گرافیت منبسط شده در کشور من عمدتاً به عنوان پرکننده‌های آب‌بندی استفاده می‌شوند. در حال حاضر، گرافیت منبسط شده با محتوای کربن کم توسعه یافته است که می‌تواند هزینه تولید گرافیت منبسط شده را تا حد زیادی کاهش دهد و در نتیجه جایگزین آزبست در مقیاس بزرگ شود و تقاضا را افزایش دهد. از سوی دیگر، اگر بتوان مواد آب‌بندی پلاستیکی، لاستیکی و فلزی را تا حدی جایگزین کرد، تقاضای داخلی سالانه برای مواد آب‌بندی گرافیت منبسط شونده بیشتر خواهد شد.

در صنعت خودرو، هر واشر سرسیلندر خودرو، واشر ورودی هوا و واشر دریچه اگزوز به حدود ۲ تا ۱۰ کیلوگرم گرافیت منبسط شده نیاز دارد و هر ۱۰،۰۰۰ خودرو به ۲۰ تا ۱۰۰ تن گرافیت منبسط شده نیاز دارد. صنعت خودروسازی چین وارد دوره توسعه سریعی شده است. بنابراین، تقاضای سالانه کشور من برای مواد آب‌بندی گرافیت منبسط شده هنوز بسیار عینی است.


زمان ارسال: سپتامبر-07-2022