膨張黒鉛の製造と実用化

膨張黒鉛は、フレキシブルグラファイト、ワームグラファイトとも呼ばれ、新しいタイプの炭素材料です。膨張黒鉛は、比表面積が大きく、表面活性が高く、化学安定性に優れ、耐熱性が高いなど、多くの利点を備えています。膨張黒鉛の一般的な製造プロセスは、天然の鱗片状黒鉛を原料とし、まず酸化プロセスで膨張黒鉛を生成し、その後膨張させて膨張黒鉛にすることです。Furuite Graphiteの編集者は、膨張黒鉛の製造方法と実用化について以下のように説明しています。
1.膨張黒鉛の製造方法
膨張黒鉛のほとんどは化学酸化法と電気化学酸化法を採用しています。従来の化学酸化法は工程が簡単で品質が安定していますが、酸溶液の無駄や製品中の硫黄含有量が高いなどの問題があります。電気化学的方法は酸化剤を使用せず、酸溶液はリサイクルして何度も再利用でき、環境汚染が少なくコストも低いですが、収率が低く、電極材料に対する要求が比較的高いため、現在は実験室での研究に限られています。酸化方法が異なることを除けば、脱酸、水洗、乾燥などの後処理はこれら2つの方法で同じです。その中で、化学酸化法は現在最も広く使用されている方法であり、技術が成熟しており、業界で広く推進・応用されています。
2. 膨張黒鉛の実用分野
1. 医療材料の応用
膨張グラファイト製の医療用包帯は、多くの優れた特性を備えているため、ほとんどの従来のガーゼの代わりとして使用できます。
2. 軍事資材の応用
膨張黒鉛を微粉末に粉砕すると赤外線の散乱・吸収特性が強くなり、その微粉末を優れた赤外線遮蔽材にすることは現代戦争における光電子対決において重要な役割を果たします。
3. 環境保護材料の応用
膨張黒鉛は、低密度、無毒、無公害、取り扱いが容易などの特性を持ち、また吸着性にも優れているため、環境保護の分野で幅広い用途を持っています。
4. 生体医療材料
炭素材料は人体との適合性に優れ、優れた生体医学材料です。新しいタイプの炭素材料である膨張黒鉛材料は、有機および生体高分子に対する優れた吸着特性と優れた生体適合性を有しています。無毒、無味、副作用がなく、生体医学材料における幅広い応用可能性を秘めています。
膨張黒鉛材料は、高温にさらされると瞬時に体積が150～300倍に膨張し、薄片状から虫状へと変化します。その結果、構造が緩やかになり、多孔質で曲面となり、表面積が拡大し、表面エネルギーが向上し、薄片状黒鉛の吸着能力が向上します。虫状黒鉛は自己接着性があり、難燃性、密封性、吸着性などの機能を有し、生活、軍事、環境保護、化学工業など幅広い分野で応用されています。