화학적 산화 방법은 확장 가능한 흑연을 준비하는 전통적인 방법입니다. 이 방법에서, 천연 플레이크 흑연은 적절한 산화제 및 삽입제와 혼합되어, 특정 온도에서 제어하고, 끊임없이 교반하고, 세척하고, 여과하고 건조시켜 확장 가능한 흑연을 얻습니다. 화학 산화 방법은 간단한 장비, 편리한 작동 및 저렴한 비용의 장점으로 산업에서 비교적 성숙한 방법이되었습니다.
화학적 산화의 공정 단계에는 산화 및 삽입물이 포함됩니다. 흑연의 산화는 혈관화 반응이 흑연 층 사이의 개방 정도에 부드럽게 의존 할 수 있기 때문에 확장 가능한 흑연의 형성을위한 기본 조건입니다. 실온에서의 자연 흑연 및 알칼리성이 우수하고 산 및 알칼리와 반응하지 않기 때문에 산화가 첨가되기 때문에 산화가 첨가되어야합니다. 산화.
많은 종류의 산화제가 있으며, 일반적으로 사용되는 산화제는 고체 산화제 (예 : 칼륨 과망간산염, 이산화 칼륨, 트라이 산화 칼륨, 염소산 칼륨 등)는 또한 일부 산화 액체 산화제 (예 : 과산화수소, 질산 등) 일 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 칼륨 과망간산염은 확장 가능한 흑연을 준비하는 데 사용되는 주요 산화제 인 것으로 밝혀졌습니다.
산화제의 작용 하에서, 흑연이 산화되고, 흑연 층의 중성 네트워크 거대 분자는 양전하를 갖는 평면 거대 분자가된다. 동일한 양전하의 반발 효과로 인해, 흑연 층 사이의 거리가 증가하여, 이는 인터 칼 레이터가 흑연 층에 부드럽게 들어갈 수있는 채널과 공간을 제공한다. 확장 가능한 흑연의 제조 과정에서, 삽입 제는 주로 산이다. 최근에, 연구자들은 주로 황산, 질산, 인산, 과염산, 혼합 산 및 빙하 아세트산을 사용합니다.
전기 화학적 방법은 전해질, 흑연 및 금속 재료 (스테인레스 스틸 재료, 백금 판, 리드 플레이트, 티타늄 플레이트 등)로서 삽입의 수용액을 사용하여 일정한 전류에있다. 복합 양극, 전해질 물질은 닫힌 루프를 형성한다; 또는 전해질에 현탁 된 흑연은 전해질 및 양성 플레이트에 삽입 된 동시에, 두 전극을 통해 통합 된 방법, 양극 산화이다. 흑연의 표면은 탄수화물로 산화된다. 동시에, 정전기 인력의 결합 된 작용 하에서, 농도 차이 확산의 결합 된 작용하에, 산성 이온 또는 다른 극성 간 이온은 흑연 층 사이에 내장되어 확장 가능한 흑연을 형성한다.
화학적 산화 방법과 비교하여, 산화제를 사용하지 않고 전체 공정에서 확장 가능한 흑연을 제조하기위한 전기 화학적 방법, 처리량은 크고, 부식성 물질의 잔류량은 작고, 전해질이 작고, 반응 후에 전해질이 재활용 될 수 있으며, 산의 양이 절약되고, 환경 오염이 감소하고, 최근의 손상이 감소하고, 장비의 손상은 전기적이며, 서비스는 전기적이다. 방법은 많은 장점을 가진 많은 기업들이 확장 가능한 흑연을 준비하는 데 선호되는 방법이되었습니다.
가스 상 확산 방법은 기체 형태의 흑연과 삽입 반응으로 인터 칼레이터를 흑연으로 접촉함으로써 확장 가능한 흑연을 생성하는 것입니다. 세기적으로, 흑연과 삽입물은 열 내성 유리 반응기의 양쪽 끝에 배치되며, 진공은 펌핑되고 밀봉되어 두가 챔피언으로 알려져 있습니다.
장점 : 반응기의 구조와 순서를 제어 할 수 있으며 반응물 및 생성물을 쉽게 분리 할 수 있습니다.
단점 : 반응 장치가 더 복잡하고, 작동이 더 어렵 기 때문에 출력이 제한되어 있으며, 고온 조건에서 수행되는 반응은 시간이 길고 반응 조건이 매우 높기 때문에 준비 환경은 진공 청소기가되어야하므로 생산 비용은 상대적으로 높아서 대규모 스케일 생산 응용 분야에 적합합니다.
혼합 액체상 방법은 확장 가능한 흑연을 제조하기위한 가열 반응을위한 불활성 가스 또는 밀봉 시스템의 이동성을 보호하에 삽입 된 재료를 흑연과 직접 혼합하는 것입니다. 그것은 일반적으로 알칼리 금속 그래피트 인터라 미나 화합물 (GIC)의 합성에 사용됩니다.
장점 : 반응 과정은 간단합니다. 흑연 원료의 비율을 변경하여 반응 속도가 빠르며 인서트는 확장 가능한 흑연의 특정 구조 및 조성에 도달하여 대량 생산에 더 적합합니다.
단점 : 형성된 생성물은 불안정하고 GIC 표면에 부착 된 자유 삽입 물질을 다루기가 어렵고, 많은 수의 합성이있을 때 흑연 interlamellar 화합물의 일관성을 보장하기가 어렵습니다.
녹는 방법은 흑연을 삽입 할 수있는 흑연을 준비하기 위해 흑연을 삽입하는 재료 및 열을 혼합하는 것입니다. 공허 구성 요소는 시스템의 융점 (각 구성 요소의 융점 아래)을 낮출 수 있다는 사실에 근거하여, 이는 두 개 이상의 물질을 삽입하여 제 3의 용융점 (각 구성 요소의 융점 아래)을 낮출 수 있다는 사실에 근거하여, 이는 두 개 이상의 물질을 삽입하여 그래파이트를 사용하여 사용하여 2 개 이상의 물질을 삽입 할 수 있어야한다. 금속 염화물 - gics.
장점 : 합성 제품은 안정성이 우수하고, 세척하기 쉽고, 간단한 반응 장치, 낮은 반응 온도, 짧은 시간, 대규모 생산에 적합합니다.
단점 : 반응 과정에서 생성물의 순서 구조 및 구성을 제어하기가 어렵고, 질량 합성에서 제품의 순서 구조 및 구성의 일관성을 보장하기가 어렵다.
가압 된 방법은 흑연 매트릭스를 알칼리성 지구 금속 및 희토류 금속 분말과 혼합하고 가압 조건 하에서 M-GIC를 생성하는 것입니다.
단점 : 금속의 증기압이 특정 임계 값을 초과 할 때만 삽입 반응을 수행 할 수 있습니다. 그러나 온도가 너무 높고 금속 및 흑연을 유발하기 쉽습니다. 카바이드, 음성 반응을 형성하기 때문에 반응 온도는 특정 범위에서 조절되어야합니다. 희토류 금속의 삽입 온도는 매우 높기 때문에 반응 온도를 줄이기 위해 압력이 적용되어야합니다.이 방법은 녹는 점을 사용하는 금속 기본의 제조에 적합합니다.
폭발성 방법은 일반적으로 KCLO4, MG (CLO4) 2 · NH2O, Zn (NO3) 2 · NH2O 피로 피로 또는 혼합물과 같은 흑연 및 팽창 제를 사용하여 가열 될 때 동시에 산화 및 인터 칼레이션 반응 캄비움 화합물을 동시에 사용하여 팽창 된 방식으로 사용되며, 따라서 확장 된 방식으로 사용됩니다. 제품은 더 복잡하여 흑연뿐만 아니라 금속도 확장됩니다.
