膨張黒鉛の一般的な製造方法

膨張黒鉛は高温で瞬間的に処理されると、スケールがミミズ状になり、体積が100～400倍に膨張します。この膨張黒鉛は、天然黒鉛の特性を維持し、優れた膨張性、緩く多孔質な構造、酸素バリア条件下での耐熱性を備えています。-200～3000℃の広い範囲で使用可能で、高温、高圧、放射線条件下でも化学的性質が安定しており、石油、化学、電気、航空、自動車、船舶、計測機器産業の動的および静的シールにおいて幅広い用途があります。以下では、Furuit Graphiteの編集者が、膨張黒鉛の一般的な製造方法について解説します。
1. 超音波酸化法による膨張性黒鉛の製造。
膨張性黒鉛の製造工程において、陽極酸化処理された電解液に超音波振動を施す。超音波振動の時間は陽極酸化処理の時間と同じである。超音波による電解液の振動は陰極と陽極の分極に有利であるため、陽極酸化速度が加速され、酸化時間が短縮される。
2. 溶融塩法は膨張性黒鉛を製造する。
複数のインサートをグラファイトと混合し、加熱して膨張性グラファイトを形成する。
3. 膨張性黒鉛は気相拡散法を用いて製造される。
グラファイトとインターカレーション材料をそれぞれ真空密封管の両端に導入し、インターカレーション材料側の端を加熱し、両端の温度差によって必要な反応圧力差を生じさせることで、インターカレーション材料を小分子の状態でフレーク状グラファイト層に取り込ませ、膨張性グラファイトを製造する。この方法で製造される膨張性グラファイトの層数は制御可能であるが、製造コストが高い。
4. 化学的インターカレーション法により膨張性黒鉛が製造される。
調製に使用する最初の原料は高炭素フレークグラファイトであり、濃硫酸（98%以上）、過酸化水素（28%以上）、過マンガン酸カリウムなどの他の化学試薬はすべて工業用試薬である。一般的な調製手順は次のとおりである。適切な温度で、過酸化水素溶液、天然フレークグラファイト、濃硫酸を異なる割合で一定時間、異なる添加手順で撹拌しながら反応させ、その後、水で中性になるまで洗浄し、遠心分離し、脱水後、60℃で真空乾燥する。
5. 膨張性黒鉛の電気化学的製造。
黒鉛粉末を強酸性電解液で処理し、加水分解、洗浄、乾燥させることで膨張黒鉛を製造する。強酸としては、主に硫酸または硝酸が用いられる。この方法で得られる膨張黒鉛は、硫黄含有量が低い。