팽창흑연의 제조 및 실제 응용

팽창흑연은 유연흑연 또는 벌레흑연이라고도 불리는 새로운 유형의 탄소 소재입니다. 팽창흑연은 넓은 비표면적, 높은 표면활성, 우수한 화학적 안정성 및 고온 저항성 등 여러 장점을 가지고 있습니다. 팽창흑연의 일반적인 제조 공정은 천연 플레이크 흑연을 원료로 사용하여 산화 공정을 통해 팽창성 흑연을 생성한 다음, 팽창시켜 팽창흑연으로 만드는 것입니다. 후루이테흑연 편집진은 팽창흑연의 제조 및 실제 응용에 대해 다음과 같이 설명합니다.
1. 팽창흑연의 제조 방법
대부분의 팽창흑연은 화학적 산화와 전기화학적 산화 방법을 이용하여 제조됩니다. 전통적인 화학적 산화 방법은 공정이 간단하고 품질이 안정적이지만, 산성 용액 낭비와 제품의 높은 황 함량 등의 문제가 있습니다. 전기화학적 방법은 산화제를 사용하지 않고 산성 용액을 여러 번 재활용할 수 있어 환경 오염이 적고 비용이 저렴하지만, 수율이 낮고 전극 재료에 대한 요구 조건이 비교적 높아 현재는 실험실 연구에 국한되어 있습니다. 산화 방법의 차이를 제외하면, 탈산, 수세, 건조 등의 후처리 과정은 두 방법 모두 동일합니다. 이 중 화학적 산화 방법이 현재까지 가장 널리 사용되고 있으며, 기술이 성숙되어 산업계에 널리 보급 및 적용되고 있습니다.
2. 팽창흑연의 실제 응용 분야
1. 의료 재료의 응용
팽창 흑연으로 만든 의료용 드레싱은 여러 가지 우수한 특성 덕분에 대부분의 기존 거즈를 대체할 수 있습니다.
2. 군수물자의 활용
팽창흑연을 미세 분말로 분쇄하면 적외선에 대한 강력한 산란 및 흡수 특성을 갖게 되며, 이러한 미세 분말을 우수한 적외선 차폐 소재로 활용하는 것은 현대 전쟁의 광전자전에서 중요한 역할을 합니다.
3. 환경 보호 소재의 적용
팽창흑연은 밀도가 낮고, 무독성, 무공해, 취급 용이성 등의 특징을 가지며, 흡착력 또한 뛰어나 환경 보호 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다.
4. 생체의료 재료
탄소 소재는 인체와의 친화성이 뛰어나 생체 의료 소재로 널리 사용됩니다. 특히 새로운 유형의 탄소 소재인 팽창 흑연은 유기 및 생체 고분자에 대한 흡착성이 우수하고 생체 적합성이 뛰어나며, 무독성, 무취, 무부작용 등의 장점을 지니고 있어 생체 의료 소재 분야에서 폭넓은 응용 가능성을 보여줍니다.
팽창 흑연 소재는 고온에 노출되면 부피가 150~300배로 순간적으로 팽창하여 플레이크 형태에서 벌레 모양으로 변형됩니다. 이러한 변형으로 인해 구조가 느슨해지고 다공성 및 곡률을 가지며 표면적이 넓어지고 표면 에너지가 향상되며 플레이크 흑연에 대한 흡착 능력이 강화됩니다. 벌레 모양의 흑연은 자체적으로 밀착되는 특성을 가지므로 난연성, 밀봉성, 흡착성 등의 기능을 갖추게 되며, 생활, 군사, 환경 보호 및 화학 산업 분야에서 폭넓게 응용될 수 있습니다.