팽창흑연(팽창흑연, vermicular graphite라고도 함)은 물리적 또는 화학적 방법을 사용하여 비탄소 반응물을 자연적으로 형성된 흑연질 층상 나노탄소 물질에 삽입하고, 흑연 층 구조를 유지하면서 탄소 육각형 네트워크 평면과 결합하는 결정질 화합물입니다. 이 흑연은 고온 내성, 내식성, 중성자 플럭스, X선 및 감마선 장기 조사와 같은 흑연의 우수한 물리적 및 화학적 특성을 유지할 뿐만 아니라, 낮은 마찰 계수, 우수한 자기 윤활성, 전기 및 열 전도성, 이방성과 같은 우수한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다. 또한, 삽입된 물질과 흑연 층 사이의 상호 작용으로 인해 팽창흑연은 원래 흑연과 삽입된 물질이 갖지 못하는 새로운 특성을 나타내며, 천연흑연의 취성과 내충격성을 극복합니다. 다음 Furuite 흑연 편집자들은 팽창흑연의 산업적 합성법 및 용도를 소개합니다.
1. 산업계에서 일반적으로 사용되는 합성 방법
①화학적 산화
장점: 화학적 산화는 산업계에서 널리 사용되고 잘 확립된 방법입니다. 따라서 명백한 장점, 성숙한 기술, 그리고 낮은 비용을 가지고 있습니다.
단점: 삽입제는 일반적으로 진한 황산을 사용하므로 산 소모량이 많습니다. 생산 과정에서 유해한 황산화물(Sox) 가스 오염이 발생하고, 제품 내 잔류물이 합성 장비를 부식시킵니다.
②전기화학적 산화
화학적 산화와 마찬가지로 팽창흑연의 일반적인 산업적 합성 방법 중 하나입니다.
장점: 강산과 같은 강산화제를 첨가할 필요가 없고, 전류 및 전압 등의 매개변수를 조절하여 반응을 제어할 수 있습니다. 합성 장비가 간단하고, 합성량이 많으며, 전해질 오염이 없고 재사용이 가능합니다.
단점: 합성된 생성물의 안정성이 다른 방법보다 낮고, 더 높은 장비가 필요하며, 생성물의 품질에 영향을 미치는 요인이 많습니다. 때로는 주변 온도의 증가로 인해 생성물의 팽창 부피가 크게 감소합니다. 또한, 수용액에서 높은 전류에서 부반응이 발생하여 1차 화합물을 얻기 어렵습니다.
2. 주요 생산 기업 및 생산 능력
우리나라의 팽창흑연 제품 생산은 초기 단계부터 100여 개 업체로 성장하여 연간 생산량이 약 3만 톤에 달하며, 시장 집중도는 낮은 편입니다. 또한, 대부분의 업체는 주로 저가형 씰 필러를 생산하며, 자동차 씰이나 원자력 항공등에는 거의 사용되지 않습니다. 그러나 국내 기술 발전에 따라 고가형 제품 비중이 점차 증가할 것으로 예상됩니다.
3. 밀봉재 시장 수요 및 전망
현재 팽창흑연은 실린더 개스킷, 흡배기 포트 개스킷 등 자동차 밀봉재로 주로 사용됩니다. 중국에서는 팽창흑연 밀봉재가 주로 밀봉 필러로 사용됩니다. 현재 저탄소 함량의 팽창흑연이 개발되어 팽창흑연의 생산 비용을 크게 절감할 수 있으며, 이를 통해 석면을 대규모로 대체하고 수요를 증가시킬 수 있습니다. 한편, 플라스틱, 고무, 금속 밀봉재가 부분적으로 대체될 수 있다면 팽창흑연 밀봉재에 대한 국내 연간 수요는 더욱 증가할 것입니다.
자동차 산업에서 실린더 헤드 개스킷, 흡기 및 배기 포트 개스킷 한 개에는 약 2~10kg의 팽창흑연이 필요하며, 자동차 1만 대당 20~100톤의 팽창흑연이 필요합니다. 중국 자동차 산업은 급속한 발전 단계에 접어들었습니다. 따라서 중국의 팽창흑연 밀봉재에 대한 연간 수요는 여전히 매우 객관적입니다.
게시 시간: 2022년 9월 7일