תרחישי שימוש בגרפיט להרחבה
1. חומר האיטום מעורבב עם גרפיט עתיר פחמן וחומצה גופרתית מרוכזת וחומצה חנקתית לצורך טיפול בחמצון, טיפול בחום ולאחר מכן דחוס ועיצוב. הגרפיט הגמיש המוכן הוא חומר איטום חדש בעל ביצועים גבוהים, והוא סוג של ננו-חומרים הגדלים באתר. בהשוואה לגומי אסבסט וחומרי איטום מסורתיים אחרים, יש לו דחיסות טובה, עמידות, הדבקה עצמית, צפיפות נמוכה ותכונות מצוינות אחרות, וניתן להשתמש בו בטמפרטורה גבוהה, ריקבון גבוה ותנאי עבודה קשים אחרים במשך זמן רב. לוחות הגרפיט ורכיבי האיטום המיוצרים ממנו נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות תעופה וחלל, מכונות, אלקטרוניקה, אנרגיה גרעינית, פטרוכימיה, חשמל, בניית ספינות, התכה ותעשיות אחרות. מכיוון שיש לו משקל קל, מוליכות, מוליכות תרמית, עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קורוזיה חומצית ובסיסית, עמידות טובה, שימון, פלסטיות ויציבות כימית ותכונות מצוינות אחרות, הוא ידוע כ"מלך האיטום" של העולם.
2. לגרפיט מתרחב המתקבל באמצעות התפשטות בטמפרטורה גבוהה בתחום הגנת הסביבה יש מבנה נקבוביות עשיר וביצועי ספיחה מצוינים, ולכן יש לו מגוון רחב של שימושים בהגנה על הסביבה וביו-רפואה. מבנה הנקבוביות של גרפיט מתרחב מחולק לשני סוגים: נקבוביות פתוחות ונקבוביות סגורות. נפח הנקבוביות של גרפיט מתרחב הוא כ-98%, והוא בעיקר נקבובי גדול עם טווח פיזור גודל נקבוביות של 1 ~ 10.3 ננומטר. מכיוון שהוא מקרופורוזי ומזופורי בעיקר, מאפייני הספיחה של פחמן פעיל וחומרים מיקרופורוזיים אחרים שונים. הוא מתאים לספיחת פאזה נוזלית, אך לא לספיחת פאזה גזית. הוא אולאופילי והידרופובי בספיחת פאזה נוזלית. 1 גרם של גרפיט מתרחב יכול לספוג יותר מ-80 גרם של נפט כבד, ולכן זהו חומר הגנת סביבה מבטיח לניקוי זיהום נפט על פני המים. בטיפול בשפכים של מפעלים כימיים, משתמשים לעתים קרובות במיקרואורגניזמים (חיידקים). גרפיט מתרחב הוא נשא מיקרוביאלי טוב, במיוחד בטיפול במים של זיהום מקרומולקולות אורגניות בשמן. בשל יציבותו הכימית הטובה והשימוש החוזר שלו בטכנולוגיה מתחדשת, יש לו סיכוי יישום טוב.
3, לרפואה בשל תכונות ספיחה של מקרומולקולות אורגניות וביולוגיות, יש לה מגוון רחב של אפשרויות יישום בחומרים ביו-רפואיים.
4. חומרי הרחבת גרפיט בעלי אנרגיה גבוהה כחומר סוללה, הוא שימוש בתגובת שכבת גרפיט להמרת אנרגיה חופשית לאנרגיה חשמלית. בדרך כלל גרפיט מתרחב משמש כקתודה, ליתיום כאנודה, או גרפיט מתרחב מורכב כתחמוצת כסף כקתודה, ואבץ כאנודה. דיו פלואוריד מאובנים, חומצת גרפיט והלידים מתכתיים של גרפיט מתרחב כמו AuCl3 ו-TiF4 משמשים בסוללות.
5, מעכב בעירה
בשל יכולת ההרחבה של הגרפיט המתרחב ועמידותו בטמפרטורה גבוהה, הגרפיט המתרחב הופך לחומר איטום מצוין והוא נמצא בשימוש נרחב ברצועות איטום אש. ישנן שתי צורות עיקריות: הראשונה היא התרחבות של חומרי גרפיט וחומרי גומי, מעכב בעירה אנאורגני, מאיץ, חומר גיפור, חומר חיזוק, ערבוב מילוי, גיפור, יציקה, עשויה ממפרטים שונים של רצועות גומי איטום התרחבות, המשמשות בעיקר לדלתות אש, חלונות אש ואירועים אחרים. רצועת איטום ההתרחבות יכולה לחסום את זרימת העשן מתחילתו ועד סופו בטמפרטורת החדר ולאש. השנייה היא רצועת סיבי זכוכית כנשא, הגרפיט המתרחב עם קלסר מודבק על הנשא, הדבק שנוצר בטמפרטורה גבוהה חומר מפוחם המסופק על ידי כוח הגזירה יכול למנוע ביעילות החלקה של הגרפיט. הוא משמש בעיקר לדלתות אש, אך הוא אינו יכול לחסום ביעילות את זרימת גז הפליטה הקר בטמפרטורת החדר או בטמפרטורה נמוכה, ולכן יש להשתמש בו עם איטום בטמפרטורת החדר.
גרפיט מתרחב מעכב בעירה הוא מעכב בעירה טוב לחומרים פלסטיים. יש לו את המאפיינים של חוסר רעילות וחוסר זיהום. הוא יכול להשיג את אפקט מעכב בעירה האידיאלי כאשר משתמשים בו לבד או בתערובת עם מעכבי בעירה אחרים. גרפיט מתרחב יכול להשיג את אותה אפקט מעכב בעירה, הכמות קטנה בהרבה ממעכב בעירה רגיל. עקרון הפעולה שלו הוא: בטמפרטורה גבוהה, התפשטות הגרפיט יכולה להתרחב במהירות, לחנוק את הלהבה, וחומר התפשטות הגרפיט שנוצר על ידו מכוסה על פני השטח של המצע, מבודד מקרינה תרמית ומגע עם חמצן; הרדיקלים החומציים בשכבה הבין-שכבתית משתחררים במהלך ההתפשטות, מה שמקדם גם את הפחמן של המצע, על מנת להשיג תוצאות טובות באמצעות מגוון שיטות מעכב בעירה.
שקית חסינת אש, חומר בלוק חסין אש מסוג פלסטיק, טבעת עמידות באש. מכיוון שלגרפיט המתרחב בטמפרטורה גבוהה יש את היכולת לעמוד בפני נזקים ובעל קצב התפשטות גבוה, ניתן להשתמש בו כתיק חסין אש, חומר בלוק חסין אש מסוג פלסטיק, רכיבי טבעת עמידות באש בחומר מעכב בעירה בעל התפשטות יעילה, המשמש לאיטום אש של מבנים (כגון: איטום צינורות בנייה, כבלים, חוטים, גז, צינורות גז, צינורות אוויר דרך חורים ועוד).
יישום בציפויים ניתן להוסיף חלקיקים עדינים של גרפיט מתרחב לציפויים רגילים כדי לייצר ציפויים מעכבי בעירה ואנטי-סטטיים טובים יותר, ולשפר את עמידותם בטמפרטורה גבוהה ועמידותם באש. כמות גדולה של שכבת פחמן קלה שאינה דליקה שנוצרת באש יכולה לחסום ביעילות את קרינת החום למצע ולהגן עליו ביעילות. בנוסף, מכיוון שגרפיט הוא מוליך חשמלי טוב, הציפוי יכול למנוע הצטברות מטען אלקטרוסטטי, ומשמש למיכלי אחסון נפט, כדי להשיג את ההשפעה הכפולה של מניעת אש וחשמל סטטי.
לוח מניעת אש, לוח נייר אש עמיד בפני קורוזיה וטמפרטורה גבוהה: בבסיס המתכת מרופד בשכבת גרפיט מתפשט, שכבת גרפיט מתפשט ובסיס המתכת בין שכבת הדבק המפחית, שכבת הגרפיט המתפשט מכוסה בשכבת מגן מפחית. עמידות בפני קורוזיה, טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. יחד עם זאת, ניתן להשתמש בו כרגיל גם בטמפרטורה נמוכה. הוא אינו חושש מקירור מהיר ומחימום מהיר, ובעל מקדם הולכת חום מעולה. טמפרטורת הפעולה היא -100 ~ 2000 ℃. מגוון רחב של יישומים, קל לייצור, עלות נמוכה. בנוסף, נייר גרפיט מתפשט, המתפשט בטמפרטורה גבוהה, משמש גם במקומות בידוד אש.
