הכנה ויישום מעשי של גרפיט מורחב

גרפיט מורחב, המכונה גם גרפיט גמיש או גרפיט תולעתי, הוא סוג חדש של חומר פחמן. לגרפיט מורחב יתרונות רבים כגון שטח פנים סגולי גדול, פעילות פני שטח גבוהה, יציבות כימית טובה ועמידות בטמפרטורה גבוהה. תהליך ההכנה הנפוץ של גרפיט מורחב הוא שימוש בגרפיט פתיתי טבעי כחומר, תחילה לייצר גרפיט מתרחב באמצעות תהליך חמצון, ולאחר מכן להתרחב לגרפיט מורחב. העורכים הבאים של Furuite Graphite מסבירים את ההכנה והיישום המעשי של גרפיט מורחב:
1. שיטת הכנה של גרפיט מורחב
רוב הגרפיט המורחב משתמש בחמצון כימי ובחמצון אלקטרוכימי. שיטת החמצון הכימי המסורתית פשוטה בתהליך ויציבה באיכותה, אך ישנן בעיות כגון בזבוז של תמיסת חומצה ותכולת גופרית גבוהה במוצר. השיטה האלקטרוכימית אינה משתמשת בחומר מחמצן, וניתן למחזר ולעשות שימוש חוזר בתמיסת החומצה פעמים רבות, עם זיהום סביבתי מועט ועלות נמוכה, אך התשואה נמוכה, והדרישות לחומרי האלקטרודה גבוהות יחסית. נכון לעכשיו, היא מוגבלת למחקר מעבדתי. מלבד שיטות החמצון השונות, הטיפולים שלאחר מכן כגון הסרת חומציות, שטיפת מים וייבוש זהים עבור שתי שיטות אלה. ביניהן, שיטת החמצון הכימי היא השיטה הנפוצה ביותר עד כה, והטכנולוגיה בוגרת וקודמה ויושמה באופן נרחב בתעשייה.
2. תחומי יישום מעשיים של גרפיט מורחב
1. יישום חומרים רפואיים
חבישות רפואיות העשויות מגרפיט מורחב יכולות להחליף את רוב הגזה המסורתית בזכות תכונותיהן המצוינות הרבות.
2. יישום חומרים צבאיים
כתישה של גרפיט מורחב למיקרו-אבקה בעלת תכונות פיזור וספיגה חזקות עבור גלי אינפרא אדום, והפיכת המיקרו-אבקה שלו לחומר מגן אינפרא אדום מעולה ממלאת תפקיד חשוב בעימותים אופטואלקטרוניים בלוחמה מודרנית.
3. יישום חומרי הגנת סביבה
מכיוון שלגרפיט מורחב יש מאפיינים של צפיפות נמוכה, לא רעיל, לא מזהם, קל לטיפול וכו', וגם ספיחה מצוינת, יש לו מגוון רחב של יישומים בתחום הגנת הסביבה.
4. חומרים ביו-רפואיים
לחומרי פחמן יש תאימות מצוינת עם גוף האדם והם חומר ביו-רפואי טוב. כסוג חדש של חומר פחמן, לחומרי גרפיט מורחב יש תכונות ספיחה מצוינות עבור מקרומולקולות אורגניות וביולוגיות, ותאימות ביולוגית טובה. הם אינם רעילים, חסרי טעם, ללא תופעות לוואי, ובעלי מגוון רחב של אפשרויות יישום בחומרים ביו-רפואיים.
חומר הגרפיט המורחב יכול להתרחב באופן מיידי פי 150~300 בנפח כאשר הוא נחשף לטמפרטורה גבוהה, ולשנות את הנפח מגרפיט פתיתים לתולעת, וכתוצאה מכך נוצר מבנה רופף, נקבובי ומעוקל, שטח פנים מוגדל, אנרגיית פני שטח משופרת ויכולת משופרת לספיחת גרפיט פתיתים. ניתן להתקין את הגרפיט דמוי התולעת באופן עצמאי, כך שלחומר יש פונקציות של מעכב בעירה, איטום, ספיחה וכו', ויש לו מגוון רחב של יישומים בתחומי החיים, הצבא, הגנת הסביבה והתעשייה הכימית.