Kemiallinen hapettumismenetelmä on perinteinen menetelmä laajennettavan grafiitin valmistukseen. Tässä menetelmässä luonnollinen hiutalegrafiitti sekoitetaan sopivan hapettimen ja interkaloivan aineen kanssa, jota ohjataan tietyssä lämpötilassa, sekoitetaan jatkuvasti ja pestään, suodatetaan ja kuivataan laajennettavan grafiitin saamiseksi. Kemiallisen hapettumismenetelmästä on tullut suhteellisen kypsä menetelmä teollisuudessa yksinkertaisten laitteiden eduilla, kätevällä toiminnalla ja edullisilla kustannuksilla.
Kemiallisen hapettumisen prosessivaiheet sisältävät hapettumisen ja interkalaation. Grafiitin hapettuminen on perusedellytys laajennettavan grafiitin muodostumiselle, koska se voivatko interkalaatioreaktion edetä sujuvasti riippuen grafiittikerrosten välisestä avausasteesta. Ja luonnollisessa grafiitissa huoneenlämpötilassa on erinomainen stabiilisuus ja happo ja alkaliresistenssi, joten se ei reagoi happea ja alkali -alliin, siten, että hapettumisavain on happea ja happea, että hapettuminen on happea ja alkali -allas -all -aste Hapetus.
Hapettimia on monenlaisia, yleensä käytettyjä hapettimia ovat kiinteitä hapettimia (kuten kaliumpermanganaatti, kaliumdikromaatti, kromitrioksidi, kaliumkloraatti jne.), Voi olla myös joitain hapettavia nestemäisiä hapettimia (kuten vetyperoksidia, tyrihappoa jne.). Viime vuosina havaitaan, että kaliumpermanganaatti on tärkein hapettia, jota käytetään laajennettavan grafiitin valmistuksessa.
Hapettajan vaikutuksesta grafiitti hapettuu ja grafiittikerroksen neutraalista verkon makromolekyyleistä tulee tasomaisia makromolekyylejä positiivisella varauksella. Saman positiivisen varauksen torjuvan vaikutuksen vuoksi grafiittikerrosten välinen etäisyys kasvaa, mikä tarjoaa kanavan ja tilaa interkalaattorille grafiittikerroksen pääsemiseksi sujuvasti. Laajennettavan grafiitin valmistusprosessissa interkaloiva aine on pääasiassa happoa. Viime vuosina tutkijat käyttävät pääasiassa rikkihappoa, typpihappoa, fosforihappoa, perkloorihappoa, sekoitettua happoa ja jääetikkahappoa.
Sähkökemiallinen menetelmä on vakiovirrassa, ja insertin vesiliuoksella elektrolyytti-, grafiitti- ja metallimateriaalina (ruostumattomasta teräksestä valmistettu materiaali, platinalevy, lyijylevy, titaanilevy jne.) Muodostavat yhdistelmäanodin, metallimateriaalit, jotka on asetettu elektrolyyttiin katodina, muodostaen suljetun silmukan; Tai elektrolyytissä suspendoitu grafiitti elektrolyytissä samalla negatiiviseen ja positiiviseen levyyn asetettuna kahden elektrodin läpi on energinen menetelmä, anodinen hapettuminen. Grafiitin pinta hapettuu hiilihapoon. Samanaikaisesti grafiittikerrosten väliin upotetaan sähköstaattisen vetovoiman ja pitoisuuseron diffuusion yhdistetyn vaikutuksen puitteissa ja muut polaariset interkalantit ionit muodostaakseen laajennettavan grafiitin.
Kemialliseen hapettumismenetelmään verrattuna sähkökemiallinen menetelmä laajennettavan grafiitin valmistukseen koko prosessissa ilman hapettimien käyttöä, käsittelymäärä on suuri. Rajoittavien aineiden jäännösmäärä on pieni, elektrolyytti voidaan kierrättää reaktion jälkeen, hapon määrän vähenee, kustannus on viimeaikainen, eleficial -menetelmä on alhainen. Vähitellen tulee edullinen menetelmä monien yritysten laajennettavan grafiitin valmistelemiseksi, joilla on monia etuja.
Kaasufaasidiffuusiomenetelmä on tuottaa laajennettava grafiitti koskettamalla interkalaattoria grafiitin kanssa kaasumaisessa muodossa ja interkaloiva reaktio. Grafiitti ja insertti asetetaan generaalisesti lämmönkestävän lasireaktorin molemmille päille ja tyhjiöpumppu ja suljetaan, joten se tunnetaan myös kahden chamber-menetelmänä.
Edut: Reaktorin rakennetta ja järjestystä voidaan hallita, ja reagenssit ja tuotteet voidaan helposti erottaa.
Haitat: Reaktiolaite on monimutkaisempi, toiminta on vaikeampaa, joten lähtö on rajoitettu ja reaktio, joka suoritetaan korkean lämpötilan olosuhteissa, aika on pidempi ja reaktio-olosuhteet ovat erittäin korkeat, valmistusympäristön on oltava tyhjiö, joten tuotantokustannukset ovat suhteellisen korkeat, ne eivät sovellu laajamittaisiin tuotantosovelluksiin.
Sekoitettu nestefaasimenetelmä on sekoittaa insertoitu materiaali suoraan grafiitin kanssa inertin kaasun tai tiivistysjärjestelmän liikkuvuuden suojaamisessa lämmitysreaktiota varten laajennettavan grafiitin valmistamiseksi. Sitä käytetään yleisesti alkalimetalli-grafiittien välisten yhdisteiden (GIC) synteesiin.
Edut: Reaktioprosessi on yksinkertainen, reaktionopeus on nopea, muuttamalla grafiittikaaka -aineiden ja inserttien suhde voi saavuttaa tietyn laajennettavan grafiitin rakenteen ja koostumuksen, joka sopii paremmin massatuotantoon.
Haitat: Muodostettu tuote on epävakaa, on vaikea käsitellä GICS: n pintaan kiinnitettyä vapaata asetettua ainetta, ja grafiittien välisten yhdisteiden konsistenssi on vaikea varmistaa, kun suuri määrä synteesiä.
Sulamismenetelmä on sekoittaa grafiitti interkaloivan materiaalin ja lämmön kanssa laajennettavan grafiitin valmistamiseksi Metallikloridit - gics.
Edut: Synteesituotteella on hyvä stabiilisuus, helppo pestä, yksinkertainen reaktiolaite, alhainen reaktiolämpötila, lyhyt aika, joka sopii laajamittaiseen tuotantoon.
Haitat: Tuotteen järjestysrakennetta ja koostumusta on vaikea hallita reaktioprosessissa, ja tuotteen järjestysrakenteen ja koostumuksen konsistenssin varmistaminen massasynteesissä.
Paineistettu menetelmä on sekoittaa grafiittimatriisi emäksisen maa-metallin ja harvinaisen maa-metallin jauheen kanssa ja reagoida tuottamaan m-GIC: tä paineistetuissa olosuhteissa.
Haitat: Vain kun metallin höyrynpaine ylittää tietyn kynnyksen, lisäysreaktio voidaan suorittaa; Lämpötila on kuitenkin liian korkea, helppo aiheuttaa metalli- ja grafiittia karbidien muodostamiseen, negatiiviseen reaktioon, joten reaktion lämpötilaa on säänneltävä tietyllä alueella. Harvinaisten maametallien insertiolämpötila on erittäin korkea, joten reaktion lämpötilan vähentämiseksi on kohdistettava paineita. Tämä menetelmä soveltuu metalli-GIC: ien valmistukseen, jolla on matala sulamispiste, mutta laite on monimutkainen ja käyttövaatimukset ovat strict, joten se on käytetty nyt.
Räjähtävä menetelmä käyttää grafiitti- ja laajennusainetta, kuten kclo4, mg (clo4) 2 · nh2o, zn (no3) 2 · nh2o pyropyros tai seokset, kun sitä lämmitetään, grafiitti hapettaa samanaikaisesti hapettumisen ja interkalaation reaktio -kambiumyhdistettä. Agentti, tuote on monimutkaisempi, mikä ei ole vain laajentanut grafiittia, vaan myös metallia.
