Gebruiksscenario's voor expandeerbaar grafiet
1. Het afdichtingsmateriaal wordt gemengd met grafiet met een hoog koolstofgehalte en geconcentreerd zwavelzuur en salpeterzuur voor een verzuringsbehandeling, warmtebehandeling en vervolgens persen en vormen. Het aldus verkregen flexibele grafiet is een nieuw, hoogwaardig afdichtingsmateriaal en een soort nanomateriaal dat in situ wordt gevormd. In vergelijking met asbestrubber en andere traditionele afdichtingsmaterialen heeft het een goede samendrukbaarheid, veerkracht, zelfhechting, lage dichtheid en andere uitstekende eigenschappen, en kan het langdurig worden gebruikt bij hoge temperaturen, hoge corrosie en andere zware werkomstandigheden. De grafietplaten en afdichtingscomponenten die ervan gemaakt zijn, worden veelvuldig gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, machinebouw, elektronica, kernenergie, petrochemie, elektriciteitssector, scheepsbouw, metaalbewerking en andere industrieën. Omdat het een laag gewicht, geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid, hoge temperatuurbestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid, goede veerkracht, smerende eigenschappen, plasticiteit en chemische stabiliteit heeft, staat het bekend als de "koning der afdichtingen" ter wereld.
2. Het expandeerbare grafiet dat door hoge temperatuurexpansie wordt verkregen in de milieubescherming heeft een rijke poriënstructuur en uitstekende adsorptieprestaties, waardoor het een breed scala aan toepassingen heeft in de milieubescherming en de biomedische sector. De poriënstructuur van expandeerbaar grafiet is onderverdeeld in twee soorten: open poriën en gesloten poriën. Het poriënvolume van expandeerbaar grafiet bedraagt ongeveer 98%, en het bestaat voornamelijk uit grote poriën met een poriegrootteverdeling van 1 tot 10,3 nm. Omdat het voornamelijk macroporeus en mesoporeus is, verschilt het van actieve kool en andere microporeuze materialen in de adsorptie-eigenschappen. Het is geschikt voor adsorptie in de vloeibare fase, maar niet voor adsorptie in de gasfase. Het is oleofiel en hydrofoob in de vloeibare fase. 1 gram expandeerbaar grafiet kan meer dan 80 gram zware olie adsorberen, waardoor het een veelbelovend milieuvriendelijk materiaal is voor het reinigen van olieverontreiniging op het wateroppervlak. Bij de afvalwaterzuivering van chemische bedrijven worden vaak micro-organismen (bacteriën) gebruikt. Expandable grafiet is een goede drager voor micro-organismen, met name bij de waterzuivering van organische macromoleculen uit olie. Dankzij de goede chemische stabiliteit en de mogelijkheid tot herbruikbaarheid heeft het goede toepassingsmogelijkheden.
3. Dankzij de adsorptie-eigenschappen van uitzetbaar grafiet voor organische en biologische macromoleculen heeft het een breed scala aan toepassingsmogelijkheden in biomedische materialen.
4. Hoogenergetische batterijmaterialen, zoals expanderend grafiet, maken gebruik van een reactie waarbij vrije energie in een expanderende grafietlaag wordt omgezet in elektrische energie. Meestal wordt expanderend grafiet gebruikt als kathode en lithium als anode, of een composiet van expanderend grafiet en zilveroxide als kathode en zink als anode. Ook fossiele fluoride-inkt, grafietzuur en expanderend grafiet van metaalhalogeniden zoals AuCl3 en TiF4 zijn in batterijen gebruikt.
5, brandvertragend
Door de uitzetbaarheid van uitzetbaar grafiet en de hoge temperatuurbestendigheid is het een uitstekend afdichtingsmateriaal en wordt het veelvuldig gebruikt in brandwerende afdichtingsstrips. Er zijn twee hoofdvormen: de eerste is een mengsel van uitzetbaar grafiet en rubber, anorganische vlamvertragers, versnellers, vulkanisatiemiddelen, versterkingsmiddelen en vulstoffen. Dit mengsel wordt gevulkaniseerd en gevormd tot uitzetbare rubberen afdichtingsstrips in verschillende specificaties, die voornamelijk worden gebruikt voor branddeuren, brandramen en andere toepassingen. De uitzetbare afdichtingsstrip kan de rookstroom van begin tot eind blokkeren, zowel bij kamertemperatuur als bij brand. De andere vorm maakt gebruik van een glasvezelband als drager, waarop uitzetbaar grafiet met een bindmiddel is aangebracht. De hechting die ontstaat door het carboniseren van het materiaal bij hoge temperatuur, wordt geleverd door de schuifkracht, waardoor het grafiet effectief niet verschuift. Deze variant wordt voornamelijk gebruikt voor branddeuren, maar kan de stroom koude rookgassen bij kamertemperatuur of lage temperaturen niet effectief blokkeren. Daarom moet hiervoor een afdichtingsmiddel voor kamertemperatuur worden gebruikt.
Het vlamvertragende, uitzetbare grafiet is een goed vlamvertragend middel voor kunststoffen. Het is niet-giftig en milieuvriendelijk. Het kan een ideaal vlamvertragend effect bereiken, zowel afzonderlijk als in combinatie met andere vlamvertragers. Uitzetbaar grafiet kan hetzelfde vlamvertragende effect bereiken met een veel kleinere hoeveelheid dan gewone vlamvertragers. Het werkingsprincipe is als volgt: bij hoge temperaturen zet grafiet snel uit, waardoor de vlam dooft. Het gevormde uitzettingsmateriaal bedekt het oppervlak van het substraat, waardoor het wordt afgeschermd van warmtestraling en zuurstof. Tijdens de uitzetting komen zure radicalen in de tussenlaag vrij, wat tevens de carbonisatie van het substraat bevordert. Op deze manier worden diverse vlamvertragende methoden toegepast.
Brandwerende zakken, brandwerende blokken van kunststof en brandwerende ringen kunnen, dankzij hun uitzetbare grafiet dat bestand is tegen beschadiging bij hoge temperaturen en een hoge uitzettingscoëfficiënt heeft, gebruikt worden als brandvertragend materiaal in combinatie met uitzetbare materialen. Ze worden toegepast voor brandwerende afdichtingen in gebouwen (zoals: afdichting van gaten voor bouwleidingen, kabels, draden, gasleidingen en luchtleidingen).
Toepassing in coatings: Fijne deeltjes expandeerbaar grafiet kunnen aan gewone coatings worden toegevoegd om betere brandvertragende en antistatische coatings te produceren, en hun hoge temperatuurbestendigheid en brandwerendheid te verbeteren. De grote hoeveelheid lichte, onbrandbare koolstoflaag die bij brand ontstaat, kan de warmtestraling naar het substraat effectief blokkeren en het substraat effectief beschermen. Bovendien kan de coating, omdat grafiet een goede elektrische geleider is, de ophoping van elektrostatische lading voorkomen. Dit maakt het mogelijk om coatings toe te passen in petroleumtanks, waardoor een dubbel effect van brandpreventie en antistatische werking wordt bereikt.
Brandwerende plaat, brandwerend papier, corrosiebestendig en hittebestendig: de metalen basis is bekleed met een laag expanderend grafiet, waartussen een verkoolde hechtlaag is aangebracht. De laag expanderend grafiet is bedekt met een verkoolde beschermlaag. De plaat is corrosiebestendig, bestand tegen hoge temperaturen en hoge druk. Tegelijkertijd kan hij ook normaal gebruikt worden bij lage temperaturen. Hij is bestand tegen snelle afkoeling en opwarming en heeft een uitstekende warmtegeleidingscoëfficiënt. De bedrijfstemperatuur ligt tussen -100 en 2000 °C. Breed toepassingsgebied, eenvoudig te produceren en lage kosten. Daarnaast wordt het bij hoge temperaturen geëxpandeerde, geperste grafietpapier ook gebruikt voor brandwerende isolatie.
