विस्तारित ग्रेफाइट के औद्योगिक संश्लेषण विधियों और उपयोगों का परिचय

विस्तारित ग्रेफाइट, जिसे वर्मीकुलर ग्रेफाइट भी कहा जाता है, एक क्रिस्टलीय यौगिक है जो भौतिक या रासायनिक विधियों का उपयोग करके प्राकृतिक रूप से निर्मित ग्रेफाइट युक्त नैनोकार्बन पदार्थों में गैर-कार्बन अभिकारकों को अंतर्स्थापित करता है और ग्रेफाइट परत संरचना को बनाए रखते हुए कार्बन षट्कोणीय नेटवर्क तलों के साथ जुड़ता है। यह न केवल ग्रेफाइट के उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों, जैसे उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, न्यूट्रॉन प्रवाह, एक्स-रे और गामा-किरणों के प्रति दीर्घकालिक विकिरण प्रतिरोध को बनाए रखता है, बल्कि इसमें कम घर्षण गुणांक, अच्छा स्व-स्नेहन, विद्युत और तापीय चालकता और विषमता जैसे उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुण भी होते हैं। इसके अलावा, अंतर्स्थापित पदार्थ और ग्रेफाइट परत के बीच परस्पर क्रिया के कारण, विस्तारित ग्रेफाइट ऐसे नए गुण प्रदर्शित करता है जो शुद्ध ग्रेफाइट और अंतर्स्थापित पदार्थ में नहीं होते हैं, और प्राकृतिक ग्रेफाइट की भंगुरता और प्रभाव प्रतिरोध को दूर करता है। निम्नलिखित फुरुइट ग्रेफाइट संपादक विस्तारित ग्रेफाइट के औद्योगिक संश्लेषण विधियों और उपयोगों का परिचय साझा करते हैं:

1. उद्योग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली संश्लेषण विधियाँ

① रासायनिक ऑक्सीकरण

लाभ: रासायनिक ऑक्सीकरण उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली और सुस्थापित विधि है। इसलिए, इसके स्पष्ट लाभ, परिपक्व तकनीक और कम लागत है।

हानि: अंतर्संयोजन कारक आमतौर पर सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल होता है, जिसमें बड़ी मात्रा में अम्ल की खपत होती है। उत्पादन प्रक्रिया में हानिकारक गैस प्रदूषण होता है, और उत्पाद में बचे अवशेष संश्लेषण उपकरणों को भी संक्षारित करते हैं।

② विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण

रासायनिक ऑक्सीकरण की तरह, यह विस्तारित ग्रेफाइट के लिए सामान्य औद्योगिक संश्लेषण विधियों में से एक है।

लाभ: प्रबल अम्लों जैसे प्रबल ऑक्सीकारक पदार्थों को मिलाने की आवश्यकता नहीं होती, और धारा एवं वोल्टेज जैसे मापदंडों को समायोजित करके अभिक्रिया को नियंत्रित किया जा सकता है। संश्लेषण उपकरण सरल है, संश्लेषण की मात्रा अधिक होती है, इलेक्ट्रोलाइट प्रदूषित नहीं होता और इसे पुन: उपयोग किया जा सकता है।

कमियां: संश्लेषित उत्पाद की स्थिरता अन्य विधियों की तुलना में कम होती है, इसके लिए उच्च गुणवत्ता वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है, और उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कई कारक होते हैं। कभी-कभी, परिवेश के तापमान में वृद्धि के कारण उत्पाद का विस्तारित आयतन काफी कम हो जाता है। इसके अलावा, जलीय विलयनों में उच्च प्रवाह पर दुष्प्रभाव होते हैं, इसलिए प्रथम-कोटि यौगिक प्राप्त करना कठिन होता है।

2. मुख्य उत्पादन उद्यम और उत्पादन क्षमता

मेरे देश में विस्तारित ग्रेफाइट उत्पादों का उत्पादन प्रारंभिक चरण से बढ़कर 100 से अधिक निर्माताओं तक पहुँच गया है, जिनकी वार्षिक उत्पादन क्षमता लगभग 30,000 टन है, और बाजार में इनकी संख्या बहुत कम है। हालांकि, अधिकांश निर्माता मुख्य रूप से निम्न-स्तरीय सील फिलर बनाते हैं, जिनका उपयोग ऑटोमोटिव सील और परमाणु विमानन लाइटों में शायद ही कभी होता है। लेकिन घरेलू प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, उच्च-स्तरीय उत्पादों का अनुपात धीरे-धीरे बढ़ेगा।

3. सीलिंग सामग्री की बाजार मांग और पूर्वानुमान

वर्तमान में, विस्तारित ग्रेफाइट का उपयोग मुख्य रूप से ऑटोमोटिव सीलिंग सामग्री के रूप में किया जाता है, जैसे कि सिलेंडर गैस्केट, इनटेक और एग्जॉस्ट पोर्ट गैस्केट आदि। मेरे देश में विस्तारित ग्रेफाइट सीलिंग सामग्री का उपयोग मुख्य रूप से सीलिंग फिलर के रूप में होता है। वर्तमान में, कम कार्बन सामग्री वाले विस्तारित ग्रेफाइट का विकास किया गया है, जिससे विस्तारित ग्रेफाइट की उत्पादन लागत में काफी कमी आ सकती है, जिससे एस्बेस्टस का बड़े पैमाने पर प्रतिस्थापन हो सकता है और मांग में वृद्धि हो सकती है। दूसरी ओर, यदि प्लास्टिक, रबर और धातु की सीलिंग सामग्री को आंशिक रूप से इससे प्रतिस्थापित किया जा सके, तो विस्तारित ग्रेफाइट सीलिंग सामग्री की वार्षिक घरेलू मांग और भी अधिक होगी।

ऑटोमोबाइल उद्योग में, प्रत्येक सिलेंडर हेड गैस्केट, एयर इंटेक और एग्जॉस्ट पोर्ट गैस्केट के लिए लगभग 2 से 10 किलोग्राम विस्तारित ग्रेफाइट की आवश्यकता होती है, और प्रति 10,000 कारों के लिए 20 से 100 टन विस्तारित ग्रेफाइट की आवश्यकता होती है। चीन का ऑटोमोबाइल उद्योग तीव्र विकास के दौर में प्रवेश कर चुका है। इसलिए, विस्तारित ग्रेफाइट सीलिंग सामग्री की हमारे देश की वार्षिक मांग अभी भी काफी सटीक है।