Scenari di utilizzo della grafite espandibili
1. Il materiale di tenuta viene miscelato con grafite ad alto contenuto di carbonio e acido solforico e acido nitrico concentrati per il trattamento di acidificazione, il trattamento termico e quindi pressato e formato. La grafite flessibile così ottenuta è un nuovo materiale di tenuta ad alte prestazioni, un tipo di nanomateriale cresciuto in situ. Rispetto alla gomma amianto e ad altri materiali di tenuta tradizionali, presenta buone proprietà di comprimibilità, elasticità, auto-adesione, bassa densità e altre eccellenti caratteristiche, e può essere utilizzato a lungo in condizioni di lavoro difficili, con temperature elevate e alto degrado. Le lastre di grafite e i componenti di tenuta realizzati con essa sono ampiamente utilizzati nei settori aerospaziale, meccanico, elettronico, dell'energia nucleare, petrolchimico, dell'energia elettrica, della cantieristica navale, della fusione e in altri settori. Grazie alla sua leggerezza, conduttività, conducibilità termica, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione da acidi e alcali, buona elasticità, lubrificazione, plasticità e stabilità chimica, è conosciuto come il "re delle guarnizioni" a livello mondiale.
2. La grafite espandibile ottenuta mediante espansione ad alta temperatura nel campo della protezione ambientale ha una ricca struttura porosa e un'eccellente capacità di adsorbimento, pertanto ha una vasta gamma di utilizzi nella protezione ambientale e nella biomedicina. La struttura porosa della grafite espandibile si divide in due tipi: pori aperti e pori chiusi. Il volume dei pori della grafite espandibile è di circa il 98% ed è costituito principalmente da pori di grandi dimensioni con un intervallo di distribuzione delle dimensioni dei pori di 1 ~ 10,3 nm. Poiché è principalmente macroporosa e mesoporosa, le sue caratteristiche di adsorbimento sono diverse da quelle del carbone attivo e di altri materiali microporosi. È adatta all'adsorbimento in fase liquida, ma non all'adsorbimento in fase gassosa. È oleofila e idrofoba nell'adsorbimento in fase liquida. 1 g di grafite espandibile può adsorbire più di 80 g di olio pesante, quindi è un materiale promettente per la protezione ambientale per la pulizia dell'inquinamento da petrolio sulla superficie dell'acqua. Nel trattamento delle acque reflue delle imprese chimiche, vengono spesso utilizzati microrganismi (batteri). La grafite espandibile è un ottimo supporto microbico, soprattutto nel trattamento delle acque contaminate da macromolecole organiche di origine petrolifera. Grazie alla sua buona stabilità chimica e alla possibilità di riutilizzo, presenta ottime prospettive di applicazione.
3. Grazie alla grafite espandibile, che possiede caratteristiche di adsorbimento di macromolecole organiche e biologiche, il materiale biomedico offre un'ampia gamma di potenziali applicazioni.
4. Il materiale per batterie ad alta energia, la grafite espandibile, è un materiale per batterie che sfrutta la reazione dello strato di grafite espandibile per convertire l'energia libera in energia elettrica. Solitamente, la grafite espandibile viene utilizzata come catodo, il litio come anodo, oppure un composito di grafite espandibile e ossido d'argento come catodo, e zinco come anodo. Nelle batterie sono stati utilizzati anche inchiostri a base di fluoruro fossile, acido grafitico e grafite espandibile con alogenuri metallici come AuCl3 e TiF4.
5, ignifugo
Grazie alla sua espandibilità e all'elevata resistenza alle alte temperature, la grafite espandibile si rivela un eccellente materiale sigillante ed è ampiamente utilizzata nelle guarnizioni tagliafuoco. Esistono due forme principali: la prima consiste nell'espansione di materiali a base di grafite e gomma, con l'aggiunta di ritardanti di fiamma inorganici, acceleranti, agenti vulcanizzanti, agenti rinforzanti e riempitivi, seguita da vulcanizzazione e stampaggio. Questa guarnizione in gomma espandibile, di varie specifiche, è utilizzata principalmente per porte tagliafuoco, finestre tagliafuoco e altre applicazioni. La guarnizione espandibile è in grado di bloccare completamente il flusso di fumo a temperatura ambiente e in presenza di fuoco. L'altra forma prevede l'utilizzo di una fascia in fibra di vetro come supporto, su cui è incollata la grafite espandibile con un legante. L'adesivo formatosi ad alta temperatura, grazie alla forza di taglio, impedisce efficacemente lo scivolamento della grafite. Questa soluzione è utilizzata principalmente per porte tagliafuoco, ma non è in grado di bloccare efficacemente il flusso di gas di combustione freddi a temperatura ambiente o a basse temperature, pertanto deve essere utilizzata con un sigillante a temperatura ambiente.
La grafite espandibile ignifuga è un ottimo ritardante di fiamma per materiali plastici. È caratterizzata da atossicità e assenza di inquinamento. Può raggiungere un effetto ignifugo ideale se utilizzata da sola o miscelata con altri ritardanti di fiamma. La grafite espandibile può ottenere lo stesso effetto ignifugo, ma in quantità molto inferiori rispetto ai ritardanti di fiamma tradizionali. Il suo principio di azione è il seguente: ad alta temperatura, l'espansione della grafite provoca una rapida propagazione della fiamma, soffocando la fiamma stessa. Il materiale di espansione generato ricopre la superficie del substrato, isolandolo dalle radiazioni termiche e dal contatto con l'ossigeno. Durante l'espansione, vengono rilasciati radicali acidi nello strato intermedio, che promuovono anche la carbonizzazione del substrato, consentendo di ottenere buoni risultati attraverso una varietà di metodi di ritardo di fiamma.
Sacchetto ignifugo, materiale per blocchi ignifughi di tipo plastico, anello di resistenza al fuoco: poiché la grafite espandibile ad alta temperatura ha la capacità di resistere ai danni e ha un alto tasso di espansione, può essere utilizzata come componente di sacchetti ignifughi, materiale per blocchi ignifughi di tipo plastico, anello di resistenza al fuoco in materiale ignifugo ad espansione efficace, utilizzato per la sigillatura antincendio degli edifici (come: sigillatura di tubi edili, cavi, fili, gas, tubi del gas, tubi dell'aria attraverso fori e altre occasioni).
Applicazione nei rivestimenti: particelle fini di grafite espandibile possono essere aggiunte ai rivestimenti ordinari per produrre rivestimenti ignifughi e antistatici migliori, migliorandone la resistenza alle alte temperature e al fuoco. L'elevato strato di carbonio leggero e non combustibile che si forma durante la combustione può bloccare efficacemente la radiazione termica verso il substrato, proteggendolo efficacemente. Inoltre, poiché la grafite è un buon conduttore elettrico, il rivestimento può prevenire l'accumulo di carica elettrostatica, risultando utile per i serbatoi di stoccaggio del petrolio, ottenendo così un duplice effetto di prevenzione incendi e protezione dall'elettricità statica.
Pannello ignifugo, carta ignifuga resistente alla corrosione e alle alte temperature: la base metallica è rivestita con uno strato di grafite espandibile, lo strato di grafite espandibile e la base metallica sono interposti con uno strato adesivo carbonizzato, lo strato di grafite espandibile è ricoperto da uno strato protettivo carbonizzato. Resistenza alla corrosione, alle alte temperature e alle alte pressioni. Allo stesso tempo, può essere utilizzato normalmente anche a basse temperature. Non teme il raffreddamento e il riscaldamento rapidi e ha un eccellente coefficiente di conduzione del calore. La temperatura di esercizio è compresa tra -100 e 2000 °C. Ampia gamma di applicazioni, facile da produrre, basso costo. Inoltre, la grafite espandibile espansa ad alta temperatura, la carta di grafite pressata, viene utilizzata anche in luoghi con isolamento antincendio.
