വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പരമ്പരാഗത രീതിയാണ് കെമിക്കൽ ഓക്‌സിഡേഷൻ രീതി. ഈ രീതിയിൽ, പ്രകൃതിദത്ത ഫ്ലേക്ക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉചിതമായ ഓക്‌സിഡന്റും ഇന്റർകലേറ്റിംഗ് ഏജന്റുമായി കലർത്തി, ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ നിയന്ത്രിച്ച്, നിരന്തരം ഇളക്കി, കഴുകി, ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് ഉണക്കി, വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് ലഭിക്കുന്നു. ലളിതമായ ഉപകരണങ്ങൾ, സൗകര്യപ്രദമായ പ്രവർത്തനം, കുറഞ്ഞ ചെലവ് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളോടെ, വ്യവസായത്തിൽ താരതമ്യേന പക്വമായ ഒരു രീതിയായി കെമിക്കൽ ഓക്‌സിഡേഷൻ രീതി മാറിയിരിക്കുന്നു.
രാസ ഓക്‌സിഡേഷന്റെ പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങളിൽ ഓക്‌സിഡേഷനും ഇന്റർകലേഷനും ഉൾപ്പെടുന്നു. വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് രൂപപ്പെടുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യവസ്ഥ ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഓക്‌സീകരണമാണ്, കാരണം ഇന്റർകലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം സുഗമമായി മുന്നോട്ട് പോകുമോ എന്നത് ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികൾക്കിടയിലുള്ള തുറക്കലിന്റെ അളവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സ്വാഭാവിക ഗ്രാഫൈറ്റിന് മികച്ച സ്ഥിരതയും ആസിഡിനും ആൽക്കലിക്കും പ്രതിരോധമുണ്ട്, അതിനാൽ ഇത് ആസിഡുമായും ആൽക്കലിയുമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ, ഓക്‌സിഡന്റ് ചേർക്കുന്നത് രാസ ഓക്‌സിഡേഷനിൽ അത്യാവശ്യമായ ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
പലതരം ഓക്സിഡന്റുകൾ ഉണ്ട്, സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓക്സിഡന്റുകൾ ഖര ഓക്സിഡന്റുകളാണ് (പൊട്ടാസ്യം പെർമാങ്കനേറ്റ്, പൊട്ടാസ്യം ഡൈക്രോമേറ്റ്, ക്രോമിയം ട്രയോക്സൈഡ്, പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറേറ്റ് മുതലായവ), ചില ഓക്സിഡൈസിംഗ് ലിക്വിഡ് ഓക്സിഡന്റുകളാകാം (ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ്, നൈട്രിക് ആസിഡ് മുതലായവ). വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ പൊട്ടാസ്യം പെർമാങ്കനേറ്റ് പ്രധാന ഓക്സിഡന്റാണെന്ന് സമീപ വർഷങ്ങളിൽ കണ്ടെത്തി.
ഓക്സിഡൈസറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളിയിലെ ന്യൂട്രൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് മാക്രോമോളിക്യൂളുകൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള പ്ലാനർ മാക്രോമോളിക്യൂളുകളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേ പോസിറ്റീവ് ചാർജിന്റെ വികർഷണ പ്രഭാവം കാരണം, ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഇന്റർകലേറ്ററിന് ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളിയിലേക്ക് സുഗമമായി പ്രവേശിക്കുന്നതിന് ഒരു ചാനലും സ്ഥലവും നൽകുന്നു. വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് പ്രക്രിയയിൽ, ഇന്റർകലേറ്റിംഗ് ഏജന്റ് പ്രധാനമായും ആസിഡാണ്. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഗവേഷകർ പ്രധാനമായും സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ്, നൈട്രിക് ആസിഡ്, ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ്, പെർക്ലോറിക് ആസിഡ്, മിക്സഡ് ആസിഡ്, ഗ്ലേഷ്യൽ അസറ്റിക് ആസിഡ് എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ രീതി സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിലാണ്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, ഗ്രാഫൈറ്റ്, ലോഹ വസ്തുക്കൾ (സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ മെറ്റീരിയൽ, പ്ലാറ്റിനം പ്ലേറ്റ്, ലെഡ് പ്ലേറ്റ്, ടൈറ്റാനിയം പ്ലേറ്റ് മുതലായവ) എന്നിവ ചേർത്ത് ജലീയ ലായനി ഒരു സംയോജിത ആനോഡ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ കാഥോഡായി തിരുകിയ ലോഹ വസ്തുക്കൾ ഒരു അടഞ്ഞ ലൂപ്പ് ഉണ്ടാക്കുന്നു; അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ഗ്രാഫൈറ്റ്, നെഗറ്റീവ്, പോസിറ്റീവ് പ്ലേറ്റുകളിൽ തിരുകിയ അതേ സമയം ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൽ, രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകളിലൂടെ ഊർജ്ജസ്വലമായ രീതി, അനോഡിക് ഓക്സീകരണം എന്നിവ നടത്തുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഉപരിതലം കാർബോകേഷനിലേക്ക് ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്നു. അതേ സമയം, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ആകർഷണത്തിന്റെയും സാന്ദ്രത വ്യത്യാസത്തിന്റെയും സംയോജിത പ്രവർത്തനത്തിൽ, ആസിഡ് അയോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ധ്രുവ ഇന്റർകലന്റ് അയോണുകൾ ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികൾക്കിടയിൽ ഉൾച്ചേർത്ത് വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു.
ഓക്‌സിഡന്റ് ഉപയോഗിക്കാതെ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയിലും എക്സ്പാൻസബിൾ ഗ്രാഫൈറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ രീതിയായ കെമിക്കൽ ഓക്‌സിഡേഷൻ രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സംസ്കരണ അളവ് വലുതാണ്, നശിപ്പിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ അവശിഷ്ട അളവ് ചെറുതാണ്, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പുനരുപയോഗം ചെയ്യാൻ കഴിയും, ആസിഡിന്റെ അളവ് കുറയുന്നു, ചെലവ് ലാഭിക്കുന്നു, പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം കുറയുന്നു, ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കേടുപാടുകൾ കുറവാണ്, സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, പല സംരംഭങ്ങളും വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല രീതിയായി ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ രീതി ക്രമേണ മാറിയിരിക്കുന്നു, നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
വാതക രൂപത്തിലുള്ള ഗ്രാഫൈറ്റും ഇന്റർകലേറ്റിംഗ് റിയാക്ഷനും ഉപയോഗിച്ച് ഇന്റർകലേറ്ററുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ് ഗ്യാസ്-ഫേസ് ഡിഫ്യൂഷൻ രീതി. സാധാരണയായി, ഗ്രാഫൈറ്റും ഇൻസേർട്ടും ചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ഗ്ലാസ് റിയാക്ടറിന്റെ രണ്ടറ്റത്തും സ്ഥാപിക്കുകയും വാക്വം പമ്പ് ചെയ്ത് സീൽ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ഇത് രണ്ട്-ചേമ്പർ രീതി എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. വ്യവസായത്തിൽ ഹാലൈഡ് -ഇജിയും ആൽക്കലി മെറ്റൽ -ഇജിയും സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഈ രീതി പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഗുണങ്ങൾ: റിയാക്ടറിന്റെ ഘടനയും ക്രമവും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ റിയാക്ടറുകളും ഉൽപ്പന്നങ്ങളും എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിക്കാനും കഴിയും.
പോരായ്മകൾ: പ്രതിപ്രവർത്തന ഉപകരണം കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്, പ്രവർത്തനം കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, അതിനാൽ ഔട്ട്പുട്ട് പരിമിതമാണ്, ഉയർന്ന താപനില സാഹചര്യങ്ങളിൽ നടത്തേണ്ട പ്രതികരണം, സമയം കൂടുതലാണ്, പ്രതിപ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ വളരെ ഉയർന്നതാണ്, തയ്യാറെടുപ്പ് അന്തരീക്ഷം വാക്വം ആയിരിക്കണം, അതിനാൽ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്, വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല.
മിശ്രിത ദ്രാവക ഘട്ടം രീതി, ഇൻസേർട്ട് ചെയ്ത പദാർത്ഥം നേരിട്ട് ഗ്രാഫൈറ്റുമായി കലർത്തി, ഇൻസെർറ്റ് ഗ്യാസ് മൊബിലിറ്റിയുടെ സംരക്ഷണത്തിലോ അല്ലെങ്കിൽ വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി ചൂടാക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനായി സീലിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ സംരക്ഷണത്തിലോ ആണ്. ആൽക്കലി ലോഹ-ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇന്റർലാമിനാർ സംയുക്തങ്ങളുടെ (ജിഐസി) സമന്വയത്തിനായി ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പ്രയോജനങ്ങൾ: പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ ലളിതമാണ്, പ്രതിപ്രവർത്തന വേഗത വേഗതയുള്ളതാണ്, ഗ്രാഫൈറ്റ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെയും ഇൻസെർട്ടുകളുടെയും അനുപാതം മാറ്റുന്നതിലൂടെ വിപുലീകരിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഒരു പ്രത്യേക ഘടനയിലും ഘടനയിലും എത്താൻ കഴിയും, ഇത് വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിന് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.
പോരായ്മകൾ: രൂപം കൊള്ളുന്ന ഉൽപ്പന്നം അസ്ഥിരമാണ്, GIC-കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സ്വതന്ത്രമായി ചേർത്ത പദാർത്ഥത്തെ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ ധാരാളം സിന്തസിസ് നടത്തുമ്പോൾ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇന്റർലാമെല്ലർ സംയുക്തങ്ങളുടെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.
ഗ്രാഫൈറ്റിനെ ഇന്റർകലേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലുമായി കലർത്തി ചൂടാക്കി വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് തയ്യാറാക്കുന്നതാണ് ദ്രവണാങ്ക രീതി. യൂടെക്റ്റിക് ഘടകങ്ങൾക്ക് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ദ്രവണാങ്കം (ഓരോ ഘടകത്തിന്റെയും ദ്രവണാങ്കത്തിന് താഴെ) കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഗ്രാഫൈറ്റ് പാളികൾക്കിടയിൽ ഒരേസമയം രണ്ടോ അതിലധികമോ പദാർത്ഥങ്ങൾ (ഉരുകിയ ഉപ്പ് സംവിധാനം രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയണം) ചേർത്ത് ത്രിമാന അല്ലെങ്കിൽ മൾട്ടികോമ്പോണന്റ് ജിഐസികൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു രീതിയാണിത്. സാധാരണയായി ലോഹ ക്ലോറൈഡുകൾ - ജിഐസികൾ തയ്യാറാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഗുണങ്ങൾ: സിന്തസിസ് ഉൽപ്പന്നത്തിന് നല്ല സ്ഥിരത, കഴുകാൻ എളുപ്പമാണ്, ലളിതമായ പ്രതികരണ ഉപകരണം, കുറഞ്ഞ പ്രതികരണ താപനില, കുറഞ്ഞ സമയം, വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിന് അനുയോജ്യം എന്നിവയുണ്ട്.
പോരായ്മകൾ: പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയയിൽ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ക്രമഘടനയും ഘടനയും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, കൂടാതെ മാസ് സിന്തസിസിൽ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ക്രമഘടനയുടെയും ഘടനയുടെയും സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.
ഗ്രാഫൈറ്റ് മാട്രിക്സിനെ ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹവുമായും അപൂർവ എർത്ത് ലോഹ പൊടിയുമായും കലർത്തി, സമ്മർദ്ദമുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് M-GICS ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതാണ് പ്രഷറൈസ്ഡ് രീതി.
പോരായ്മകൾ: ലോഹത്തിന്റെ നീരാവി മർദ്ദം ഒരു നിശ്ചിത പരിധി കവിയുമ്പോൾ മാത്രമേ ഉൾപ്പെടുത്തൽ പ്രതികരണം നടത്താൻ കഴിയൂ; എന്നിരുന്നാലും, താപനില വളരെ ഉയർന്നതാണ്, ലോഹവും ഗ്രാഫൈറ്റും കാർബൈഡുകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, നെഗറ്റീവ് പ്രതികരണം, അതിനാൽ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില ഒരു നിശ്ചിത പരിധിയിൽ നിയന്ത്രിക്കണം. അപൂർവ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുടെ ഉൾപ്പെടുത്തൽ താപനില വളരെ ഉയർന്നതാണ്, അതിനാൽ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില കുറയ്ക്കുന്നതിന് മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കണം. കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കമുള്ള ലോഹ-GICS തയ്യാറാക്കുന്നതിന് ഈ രീതി അനുയോജ്യമാണ്, പക്ഷേ ഉപകരണം സങ്കീർണ്ണവും പ്രവർത്തന ആവശ്യകതകൾ കർശനവുമാണ്, അതിനാൽ ഇത് ഇപ്പോൾ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.
സ്ഫോടനാത്മക രീതിയിൽ സാധാരണയായി ഗ്രാഫൈറ്റും എക്സ്പാൻഷൻ ഏജന്റുകളായ KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O പൈറോപൈറോകൾ അല്ലെങ്കിൽ തയ്യാറാക്കിയ മിശ്രിതങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ഒരേസമയം ഓക്സീകരണത്തിനും ഇന്റർകലേഷൻ റിയാക്ഷനും വിധേയമാകുന്നു. കാംബിയം സംയുക്തം പിന്നീട് "സ്ഫോടനാത്മക" രീതിയിൽ വികസിക്കുകയും അങ്ങനെ വികസിത ഗ്രാഫൈറ്റ് ലഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലോഹ ഉപ്പ് എക്സ്പാൻഷൻ ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഉൽപ്പന്നം കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്, അതിൽ വികസിത ഗ്രാഫൈറ്റ് മാത്രമല്ല, ലോഹവും ഉണ്ട്.
