سناریوهای استفاده از گرافیت قابل انبساط
۱. ماده آببندی با گرافیت پرکربن و اسید سولفوریک غلیظ و اسید نیتریک برای عملیات اسیدی و عملیات حرارتی مخلوط شده و سپس فشرده و شکل داده میشود. گرافیت انعطافپذیر تهیه شده، یک ماده آببندی جدید با کارایی بالا است و نوعی نانومواد است که درجا رشد میکند. در مقایسه با لاستیک آزبست و سایر مواد آببندی سنتی، دارای تراکمپذیری خوب، خاصیت ارتجاعی، خودچسبی، چگالی کم و سایر خواص عالی است و میتواند در دمای بالا، پوسیدگی بالا و سایر شرایط کاری سخت برای مدت طولانی استفاده شود. صفحات گرافیتی و اجزای آببندی ساخته شده توسط آن به طور گسترده در صنایع هوافضا، ماشینآلات، الکترونیک، انرژی هستهای، پتروشیمی، برق، کشتیسازی، ذوب و سایر صنایع استفاده میشود. زیرا دارای وزن سبک، رسانایی، رسانایی حرارتی، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی اسیدی و قلیایی، خاصیت ارتجاعی خوب، روانکاری، انعطافپذیری و پایداری شیمیایی و سایر خواص عالی است که به عنوان "پادشاه آببندی" در جهان شناخته میشود.
۲. گرافیت قابل انبساط که با انبساط در دمای بالا در زمینه حفاظت از محیط زیست به دست میآید، دارای ساختار منافذ غنی و عملکرد جذب عالی است، بنابراین کاربردهای گستردهای در حفاظت از محیط زیست و زیست پزشکی دارد. ساختار منافذ گرافیت قابل انبساط به دو نوع تقسیم میشود: منافذ باز و منافذ بسته. حجم منافذ گرافیت قابل انبساط حدود ۹۸٪ است و عمدتاً منافذ بزرگی با محدوده توزیع اندازه منافذ ۱ تا ۱۰.۳ نانومتر دارد. از آنجا که این ماده عمدتاً ماکرومتخلخل و مزومتخلخل است، بنابراین کربن فعال و سایر مواد میکرومتخلخل در ویژگیهای جذب متفاوت هستند. برای جذب فاز مایع مناسب است، اما برای جذب فاز گاز مناسب نیست. در جذب فاز مایع، اولئوفیل و آبگریز است. ۱ گرم گرافیت قابل انبساط میتواند بیش از ۸۰ گرم نفت سنگین را جذب کند، بنابراین یک ماده حفاظت از محیط زیست امیدوارکننده برای تمیز کردن آلودگی نفتی روی سطح آب است. در تصفیه فاضلاب شرکتهای شیمیایی، اغلب از میکروارگانیسمها (باکتریها) استفاده میشود. گرافیت قابل انبساط، حامل میکروبی خوبی است، به خصوص در تصفیه آب آلودگی ماکرومولکولهای آلی نفتی. به دلیل پایداری شیمیایی خوب و قابلیت استفاده مجدد تجدیدپذیر، چشمانداز کاربردی خوبی دارد.
۳، دارو به دلیل گرافیت قابل انبساط، ویژگیهای جذب ماکرومولکولهای آلی و بیولوژیکی را دارد و طیف وسیعی از کاربردهای آن در مواد زیست پزشکی قابل استفاده است.
۴. منبسطکنندههای گرافیتی به عنوان ماده باتری با انرژی بالا، استفاده از واکنش لایه گرافیت منبسطکننده برای تبدیل انرژی آزاد به انرژی الکتریکی است. معمولاً از گرافیت منبسطشونده به عنوان کاتد، لیتیوم به عنوان آند یا اکسید نقره کامپوزیت گرافیت منبسطشونده به عنوان کاتد و روی به عنوان آند استفاده میشود. جوهر فلوراید فسیلی، اسید گرافیت و گرافیت منبسطشونده از هالیدهای فلزی مانند AuCl3 و TiF4 در باتریها استفاده شدهاند.
5، مقاوم در برابر آتش
با توجه به قابلیت انبساط گرافیت انبساطپذیر و مقاومت در برابر دمای بالای آن، گرافیت انبساطپذیر به یک ماده آببندی عالی تبدیل میشود و به طور گسترده در نوار آببندی آتش استفاده میشود. دو شکل اصلی وجود دارد: اولین مورد، انبساط مواد گرافیتی و مواد لاستیکی، مقاوم در برابر شعله معدنی، شتابدهنده، عامل ولکانیزاسیون، عامل تقویتکننده، مخلوط پرکننده، ولکانیزاسیون، قالبگیری، ساخته شده از مشخصات مختلف نوار لاستیکی آببندی انبساطی است که عمدتاً برای دربهای ضد حریق، پنجرههای ضد حریق و موارد دیگر استفاده میشود. نوار آببندی انبساطی میتواند جریان دود را از ابتدا تا انتها در دمای اتاق و در هنگام آتشسوزی مسدود کند. مورد دیگر، نوار الیاف شیشهای به عنوان حامل است، گرافیت انبساطپذیر با یک چسب متصل به حامل، چسب تشکیل شده در دمای بالا، ماده کربنیزه شده که توسط نیروی برشی ایجاد میشود، میتواند به طور موثر از لغزش گرافیت جلوگیری کند. این ماده عمدتاً برای دربهای آتشنشانی استفاده میشود، اما نمیتواند به طور موثر جریان گاز دودکش سرد را در دمای اتاق یا دمای پایین مسدود کند، بنابراین باید با درزگیر دمای اتاق استفاده شود.
گرافیت انبساطپذیر مقاوم در برابر شعله، یک بازدارنده شعله خوب برای مواد پلاستیکی است. این ماده دارای ویژگیهای غیرسمی و بدون آلودگی است. میتواند در صورت استفاده به تنهایی یا مخلوط با سایر بازدارندههای شعله، اثر بازدارنده شعله ایدهآل را به دست آورد. گرافیت انبساطپذیر میتواند همان اثر بازدارنده شعله را به دست آورد، مقدار آن بسیار کمتر از بازدارنده شعله معمولی است. اصل عمل آن این است: در دمای بالا، انبساط گرافیت میتواند به سرعت گسترش یابد و شعله را خفه کند و ماده انبساط گرافیتی تولید شده توسط آن روی سطح زیرلایه پوشانده میشود و از تابش حرارتی و تماس با اکسیژن جدا میشود. رادیکالهای اسیدی در لایه میانی در طول انبساط آزاد میشوند که این امر همچنین باعث کربنیزه شدن زیرلایه میشود تا از طریق روشهای مختلف بازدارنده شعله به نتایج خوبی دست یابیم.
کیسه نسوز، مواد بلوک نسوز از نوع پلاستیکی، حلقه مقاوم در برابر آتش به دلیل گرافیت قابل انبساط در دمای بالا که توانایی مقاومت در برابر آسیب و سرعت انبساط بالایی دارد، میتواند به عنوان کیسه نسوز، مواد بلوک نسوز از نوع پلاستیکی، اجزای حلقه مقاوم در برابر آتش در مواد مقاوم در برابر انبساط مؤثر، برای آببندی آتش ساختمان (مانند: آببندی لولههای ساختمانی، کابل، سیم، گاز، لوله گاز، لوله هوا از طریق سوراخ و موارد دیگر) استفاده شود.
کاربرد در پوششها ذرات ریز گرافیت قابل انبساط را میتوان به پوششهای معمولی اضافه کرد تا پوششهای مقاوم در برابر شعله و ضد الکتریسیته ساکن بهتری تولید شود و مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر آتش آنها بهبود یابد. مقدار زیادی لایه کربن سبک و غیر قابل احتراق که در آتش تشکیل میشود، میتواند به طور موثری تابش گرما به زیرلایه را مسدود کرده و به طور موثر از زیرلایه محافظت کند. علاوه بر این، از آنجا که گرافیت رسانای الکتریکی خوبی است، این پوشش میتواند از تجمع بار الکترواستاتیک جلوگیری کند، که برای مخازن ذخیره نفت استفاده میشود تا اثر دوگانه جلوگیری از آتشسوزی و الکتریسیته ساکن را به دست آورد.
تخته ضد حریق، کاغذ نسوز مقاوم در برابر خوردگی و مقاوم در برابر دمای بالا: در پایه فلزی با لایه گرافیت قابل انبساط، لایه گرافیت قابل انبساط و پایه فلزی بین لایه چسب کربنیزه، لایه گرافیت قابل انبساط با لایه محافظ کربنیزه پوشانده شده است. مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر دمای بالا و فشار بالا. در عین حال، میتوان آن را به طور معمول در دمای پایین نیز استفاده کرد. از خنک شدن سریع و گرم شدن سریع نمیترسد و ضریب هدایت حرارتی عالی دارد. دمای کار -100 ~ 2000 ℃ است. طیف وسیعی از کاربرد، ساخت آسان، هزینه کم. علاوه بر این، گرافیت قابل انبساط در دمای بالا، کاغذ گرافیت فشرده، در مکانهای عایق آتش نیز استفاده میشود.
