Išplėstas grafitas, dar žinomas kaip vermikulinis grafitas, yra kristalinis junginys, kuris fizikiniais arba cheminiais metodais įterpia neanglies reagentus į natūraliai susidariusias grafitines interkaliuotas nanokarbonines medžiagas ir sujungia su anglies šešiakampėmis tinklo plokštumomis, išlaikant grafito sluoksnio struktūrą. Jis ne tik išlaiko puikias grafito fizikines ir chemines savybes, tokias kaip atsparumas aukštai temperatūrai, atsparumas korozijai, neutronų srautas, ilgalaikis rentgeno ir gama spindulių poveikis. Jis taip pat pasižymi puikiomis fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis, tokiomis kaip mažas trinties koeficientas, geras savaiminis tepimas, elektrinis ir šiluminis laidumas bei anizotropija. Be to, dėl interkaliuotos medžiagos ir grafito sluoksnio sąveikos, išplėstas grafitas pasižymi naujomis savybėmis, kurių neturi grynas grafitas ir interkaliuota medžiaga, ir įveikia natūralaus grafito trapumą bei atsparumą smūgiams. Šie „Furuite“ grafito redaktoriai pristato išplėsto grafito pramoninės sintezės metodus ir panaudojimą:
1. Pramonėje dažniausiai naudojami sintetiniai metodai
①Cheminė oksidacija
Privalumai: Cheminė oksidacija yra plačiai naudojamas ir gerai žinomas metodas pramonėje. Todėl ji turi akivaizdžių pranašumų, brandžią technologiją ir mažą kainą.
Trūkumas: interkaliacijos agentas paprastai yra koncentruota sieros rūgštis, kuri sunaudoja daug rūgšties. Gamybos procese susidaro kenksmingų SOx dujų tarša, o produkte esančios liekanos taip pat korozuoja sintezės įrangą.
②Elektrocheminis oksidavimas
Kaip ir cheminė oksidacija, tai yra vienas iš įprastų pramoninių išplėsto grafito sintezės metodų.
Privalumai: Nereikia pridėti stiprių oksidatorių, tokių kaip stiprios rūgštys, o reakciją galima valdyti reguliuojant tokius parametrus kaip srovė ir įtampa. Sintezės įranga paprasta, sintezės kiekis didelis, elektrolitas neužterštas ir gali būti pakartotinai naudojamas.
Trūkumai: susintetinto produkto stabilumas yra prastesnis nei kitų metodų, kuriems reikalinga didesnė įranga, be to, yra daug veiksnių, turinčių įtakos produkto kokybei. Kartais dėl aplinkos temperatūros padidėjimo labai sumažėja išsiplėtusio produkto tūris. Be to, esant didelėms srovėms vandeniniuose tirpaluose, vyksta šalutinės reakcijos, todėl sunku gauti pirmos eilės junginius.
2. Pagrindinės gamybos įmonės ir gamybos pajėgumai
Išplėstinio grafito gaminių gamyba mano šalyje nuo pradinio etapo išaugo iki daugiau nei 100 gamintojų, kurių metinė produkcija siekia apie 30 000 tonų, o rinkos koncentracija yra maža. Be to, dauguma gamintojų daugiausia gamina žemos klasės sandarinimo užpildus, retai naudojamus automobilių sandarikliuose ir branduolinės aviacijos žibintuose. Tačiau tobulėjant vidaus technologijoms, aukštos klasės produktų dalis palaipsniui didės.
3. Sandarinimo medžiagų rinkos paklausa ir prognozė
Šiuo metu išplėstas grafitas daugiausia naudojamas kaip automobilių sandarinimo medžiagos, tokios kaip cilindrų tarpinės, įsiurbimo ir išmetimo angų tarpinės ir kt. Išplėsto grafito sandarinimo medžiagos mano šalyje daugiausia naudojamos kaip sandarinimo užpildai. Šiuo metu sukurtas išplėstas grafitas su mažu anglies kiekiu, kuris gali gerokai sumažinti išplėsto grafito gamybos sąnaudas, taip dideliu mastu pakeičiant asbestą ir didinant paklausą. Kita vertus, jei plastiko, gumos ir metalo sandarinimo medžiagas galima iš dalies pakeisti, metinė išsiplėtusių grafito sandarinimo medžiagų paklausa vidaus rinkoje bus didesnė.
Automobilių pramonėje kiekvienam automobilio cilindro galvutės tarpikliui, oro įsiurbimo ir išmetimo angų tarpikliui reikia apie 2–10 kg išplėstinio grafito, o kas 10 000 automobilių reikia 20–100 tonų išplėstinio grafito. Kinijos automobilių pramonė sparčiai vystėsi. Todėl metinė išplėstinio grafito sandarinimo medžiagų paklausa šalyje vis dar labai objektyvi.
Įrašo laikas: 2022 m. rugsėjo 7 d.