Geëxpandeerd grafiet is een los en poreus, wormvormig materiaal dat wordt verkregen uit natuurlijk vlokgrafiet door middel van intercalatie, wassen, drogen en expansie bij hoge temperaturen. Het is een los en poreus korrelig nieuw koolstofmateriaal. Door de toevoeging van een intercalatiemiddel heeft het grafiet hittebestendigheid en elektrische geleidbaarheid en wordt het veelvuldig gebruikt in afdichtings-, milieubeschermings-, vlamvertragende en brandwerende materialen en andere toepassingen. De redacteur van Furuite Graphite beschrijft hieronder de structuur en oppervlaktemorfologie van geëxpandeerd grafiet:
De laatste jaren is er steeds meer aandacht voor milieuvervuiling. Grafietproducten die via een elektrochemische methode worden bereid, hebben als voordelen een geringe milieubelasting, een laag zwavelgehalte en lage kosten. Als de elektrolyt niet vervuild raakt, kan deze bovendien hergebruikt worden, wat de interesse heeft gewekt. Een mengsel van fosforzuur en zwavelzuur werd als elektrolyt gebruikt om de zuurconcentratie te verlagen. De toevoeging van fosforzuur verhoogde tevens de oxidatieweerstand van geëxpandeerd grafiet. Het aldus bereide geëxpandeerde grafiet heeft een goede brandvertragende werking en is daarom geschikt als thermisch isolatie- en brandwerend materiaal.
De micromorfologie van vlokgrafiet, expandeerbaar grafiet en geëxpandeerd grafiet werd gedetecteerd en geanalyseerd met behulp van SEM. Bij hoge temperaturen ontbinden de interlaagverbindingen in het expandeerbare grafiet, waardoor gasvormige stoffen ontstaan. De gasexpansie genereert een sterke drijvende kracht die het grafiet langs de C-as uitzet, waardoor geëxpandeerd grafiet een wormvorm aanneemt. Door deze expansie neemt het specifieke oppervlak van het geëxpandeerde grafiet toe, ontstaan er veel orgaanachtige poriën tussen de lamellen, blijft de lamellaire structuur behouden, worden de van der Waals-krachten tussen de lagen verbroken, zetten de intercalatieverbindingen volledig uit en neemt de afstand tussen de grafietlagen toe.
Geplaatst op: 10 maart 2023