La grafite espansa, nota anche come grafite flessibile o grafite vermiforme, è un nuovo tipo di materiale a base di carbonio. La grafite espansa presenta numerosi vantaggi, tra cui un'ampia superficie specifica, un'elevata attività superficiale, una buona stabilità chimica e un'elevata resistenza alle alte temperature. Il processo di preparazione comunemente utilizzato per la grafite espansa consiste nell'utilizzare grafite naturale in scaglie come materiale, generare grafite espandibile attraverso un processo di ossidazione e quindi espanderla per ottenere la grafite espansa. Di seguito, i redattori di Furuite Graphite illustrano la preparazione e le applicazioni pratiche della grafite espansa:
1. Metodo di preparazione della grafite espansa
La maggior parte della grafite espansa viene prodotta mediante ossidazione chimica ed elettrochimica. Il metodo tradizionale di ossidazione chimica è semplice e garantisce una qualità stabile, ma presenta problemi come lo spreco di soluzione acida e l'elevato contenuto di zolfo nel prodotto. Il metodo elettrochimico non utilizza un ossidante e la soluzione acida può essere riciclata e riutilizzata più volte, con un basso impatto ambientale e costi contenuti, ma la resa è inferiore e i requisiti per i materiali degli elettrodi sono relativamente elevati. Attualmente, è limitato alla ricerca di laboratorio. A parte le diverse metodologie di ossidazione, i trattamenti successivi, come la deacidificazione, il lavaggio con acqua e l'essiccazione, sono gli stessi per entrambi i metodi. Tra questi, il metodo di ossidazione chimica è il più diffuso, la cui tecnologia è matura e ampiamente promossa e applicata nell'industria.
2. Campi di applicazione pratica della grafite espansa
1. Applicazione di materiali medici
Le medicazioni mediche in grafite espansa possono sostituire la maggior parte delle garze tradizionali grazie alle loro numerose e ottime proprietà.
2. Applicazione di materiali militari
La polverizzazione della grafite espansa in micropolveri presenta forti proprietà di diffusione e assorbimento delle onde infrarosse, e la trasformazione di queste micropolveri in un eccellente materiale di schermatura infrarossa riveste un ruolo importante nel confronto optoelettronico nella guerra moderna.
3. Applicazione di materiali per la protezione ambientale
Grazie alle sue caratteristiche di bassa densità, atossicità, non inquinamento, facilità di manipolazione, ecc., e all'eccellente capacità di adsorbimento, la grafite espansa trova un'ampia gamma di applicazioni nel campo della protezione ambientale.
4. Materiali biomedici
I materiali a base di carbonio presentano un'eccellente compatibilità con il corpo umano e sono un ottimo materiale biomedico. Come nuova tipologia di materiale a base di carbonio, la grafite espansa possiede eccellenti proprietà di adsorbimento per macromolecole organiche e biologiche, oltre a una buona biocompatibilità, atossicità, assenza di sapore e di effetti collaterali, e offre un'ampia gamma di prospettive applicative nel settore dei materiali biomedici.
Il materiale di grafite espansa può espandersi istantaneamente di 150-300 volte in volume se esposto ad alte temperature, passando da una struttura lamellare a una vermiforme, con conseguente formazione di una struttura porosa e curva, maggiore superficie specifica, migliore energia superficiale e maggiore capacità di adsorbimento della grafite lamellare. La grafite vermiforme può autoassemblarsi, conferendo al materiale funzioni di ritardante di fiamma, sigillante, adsorbente, ecc., e trovando un'ampia gamma di applicazioni nei settori della vita quotidiana, militare, della protezione ambientale e dell'industria chimica.
Data di pubblicazione: 1 giugno 2022