Geëxpandeerd grafiet, ook wel vermiculair grafiet genoemd, is een kristallijne verbinding die met behulp van fysische of chemische methoden niet-koolstofhoudende reactanten in natuurlijk gevormde grafietachtige geïntercaleerde nanokoolstofmaterialen inbrengt en combineert met hexagonale koolstofnetwerkvlakken, terwijl de grafietlaagstructuur behouden blijft. Het behoudt niet alleen de uitstekende fysische en chemische eigenschappen van grafiet, zoals hoge temperatuurbestendigheid, corrosiebestendigheid, neutronenfluxbestendigheid en langdurige bestraling met röntgen- en gammastraling, maar heeft ook uitstekende fysische en chemische eigenschappen, zoals een lage wrijvingscoëfficiënt, goede zelfsm smering, elektrische en thermische geleidbaarheid en anisotropie. Bovendien vertoont geëxpandeerd grafiet, dankzij de interactie tussen het geïntercaleerde materiaal en de grafietlaag, nieuwe eigenschappen die het oorspronkelijke grafiet en het geïntercaleerde materiaal niet bezitten, en overwint het de brosheid en slagvastheid van natuurlijk grafiet. De volgende artikelen van Furuite Graphite geven een introductie van de industriële synthesemethoden en toepassingen van geëxpandeerd grafiet:
1. Synthetische methoden die veelvuldig in de industrie worden gebruikt
①Chemische oxidatie
Voordelen: Chemische oxidatie is een veelgebruikte en beproefde methode in de industrie. Daarom heeft het duidelijke voordelen, een volwassen technologie en lage kosten.
Nadelen: Het intercalatiemiddel is meestal geconcentreerd zwavelzuur, wat een grote hoeveelheid zuur verbruikt. Er ontstaat schadelijke SOx-gasvervuiling tijdens het productieproces en residuen in het product tasten bovendien de syntheseapparatuur aan.
② Elektrochemische oxidatie
Net als chemische oxidatie is het een van de gangbare industriële synthesemethoden voor geëxpandeerd grafiet.
Voordelen: Het is niet nodig om sterke oxidatiemiddelen, zoals sterke zuren, toe te voegen en de reactie kan worden geregeld door parameters zoals stroomsterkte en spanning aan te passen. De syntheseapparatuur is eenvoudig, de synthesehoeveelheid is groot, de elektrolyt raakt niet vervuild en kan worden hergebruikt.
Nadelen: De stabiliteit van het gesynthetiseerde product is minder dan bij andere methoden, er is duurdere apparatuur nodig en er zijn veel factoren die de kwaliteit van het product beïnvloeden. Soms neemt het volume van het product sterk af door de stijging van de omgevingstemperatuur. Bovendien treden er nevenreacties op bij hoge stromen in waterige oplossingen, waardoor het moeilijk is om verbindingen van de eerste orde te verkrijgen.
2. Belangrijkste productiebedrijven en productiecapaciteit
De productie van geëxpandeerd grafiet in mijn land is gegroeid van een beginfase tot meer dan 100 fabrikanten, met een jaarlijkse productie van ongeveer 30.000 ton, en de marktconcentratie is laag. Bovendien produceren de meeste fabrikanten voornamelijk afdichtingsvullers voor de lagere prijsklassen, die zelden worden gebruikt in autoafdichtingen en verlichting voor de nucleaire luchtvaart. Met de ontwikkeling van de binnenlandse technologie zal het aandeel van hoogwaardige producten echter geleidelijk toenemen.
3. Marktvraag en prognose voor afdichtingsmaterialen
Momenteel wordt geëxpandeerd grafiet voornamelijk gebruikt als afdichtingsmateriaal in de automobielindustrie, zoals cilinderpakkingen, inlaat- en uitlaatpoortpakkingen, enzovoort. In mijn land wordt geëxpandeerd grafiet vooral gebruikt als vulmiddel. Er is inmiddels geëxpandeerd grafiet met een laag koolstofgehalte ontwikkeld, wat de productiekosten aanzienlijk kan verlagen. Hierdoor kan asbest op grote schaal worden vervangen en de vraag ernaar toenemen. Aan de andere kant, als kunststof, rubber en metalen afdichtingsmaterialen gedeeltelijk kunnen worden vervangen, zal de jaarlijkse binnenlandse vraag naar geëxpandeerd grafiet nog groter worden.
In de auto-industrie is voor elke cilinderkoppakking, inlaat- en uitlaatpakking ongeveer 2 tot 10 kg geëxpandeerd grafiet nodig, en voor elke 10.000 auto's is 20 tot 100 ton geëxpandeerd grafiet nodig. De Chinese auto-industrie bevindt zich in een periode van snelle ontwikkeling. Daarom is de jaarlijkse vraag naar geëxpandeerd grafiet als afdichtingsmateriaal in mijn land nog steeds zeer objectief.
Geplaatst op: 7 september 2022