Introduksjon til industrielle syntesemetoder og bruk av ekspandert grafitt

Ekspandert grafitt, også kjent som vermikulær grafitt, er en krystallinsk forbindelse som bruker fysiske eller kjemiske metoder for å interkalere ikke-karbonreaktanter i naturlig skalerte grafittiske interkalerte nanokarbonmaterialer og kombineres med karbonheksagonale nettverksplan samtidig som grafittlagstrukturen opprettholdes. Den opprettholder ikke bare de utmerkede fysiske og kjemiske egenskapene til grafitt, som høy temperaturbestandighet, korrosjonsbestandighet, nøytronfluks, røntgen- og gammastråle-langtidsbestråling. Den har også utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper, som lav friksjonskoeffisient, god selvsmøring, elektrisk og termisk ledningsevne og anisotropi. På grunn av samspillet mellom det interkalerte materialet og grafittlaget, viser den ekspanderte grafitten dessuten nye egenskaper som den rene grafitten og det interkalerte materialet ikke har, og overvinner sprøheten og slagfastheten til naturlig grafitt. Følgende Furuite-grafittredaktører deler introduksjonen til industrielle syntesemetoder og bruk av ekspandert grafitt:

1. Syntetiske metoder som ofte brukes i industrien

①Kjemisk oksidasjon

Fordeler: Kjemisk oksidasjon er en mye brukt og veletablert metode i industrien. Derfor har den åpenbare fordeler, moden teknologi og lav kostnad.

Ulempe: Interkaleringsmiddelet er vanligvis konsentrert svovelsyre, som forbruker en stor mengde syre. Det er Sox-skadelig gassforurensning i produksjonsprosessen, og rester i produktet korroderer også synteseutstyret.

②Elektrokjemisk oksidasjon

I likhet med kjemisk oksidasjon er det en av de vanlige industrielle syntesemetodene for ekspandert grafitt.

Fordeler: Det er ikke nødvendig å tilsette sterke oksidanter, som sterke syrer, og reaksjonen kan kontrolleres ved å justere parametere som strøm og spenning. Synteseutstyret er enkelt, syntesemengden er stor, elektrolytten forurenses ikke og kan gjenbrukes.

Ulemper: Stabiliteten til det syntetiserte produktet er dårligere enn andre metoder, som krever mer utstyr, og det er mange faktorer som påvirker produktets kvalitet. Noen ganger reduseres produktets ekspanderte volum kraftig på grunn av økningen i omgivelsestemperatur. I tillegg er det bivirkninger ved høye strømninger i vandige løsninger, så det er vanskelig å oppnå førsteordens forbindelser.

2. Hovedproduksjonsbedrifter og produksjonskapasitet

Produksjonen av ekspanderte grafittprodukter i landet mitt har vokst fra den innledende fasen til mer enn 100 produsenter, med en årlig produksjon på rundt 30 000 tonn, og markedskonsentrasjonen er lav. I tillegg er de fleste produsentene primært rimelige tetningsfyllere, sjelden brukt i biltetninger og lys til kjernefysisk luftfart. Med utviklingen av innenlandsk teknologi vil imidlertid andelen av avanserte produkter gradvis øke.

3. Markedsetterspørsel og prognose for tetningsmaterialer

For tiden brukes ekspandert grafitt hovedsakelig som tetningsmaterialer for biler, som sylinderpakninger, innsugs- og eksosportpakninger, osv. Ekspandert grafitt-tetningsmaterialer i landet mitt brukes hovedsakelig som tetningsfyllstoffer. For tiden er det utviklet ekspandert grafitt med lavt karboninnhold, noe som kan redusere produksjonskostnadene for ekspandert grafitt betraktelig, og dermed erstatte asbest i stor skala og øke etterspørselen. På den annen side, hvis plast-, gummi- og metalltetningsmaterialer delvis kan erstattes, vil den årlige innenlandske etterspørselen etter ekspanderbare grafitt-tetningsmaterialer være større.

I bilindustrien trenger hver topplokkpakning, luftinntakspakning og eksosportpakning i biler omtrent 2–10 kg ekspandert grafitt, og hver 10 000 biler trenger 20–100 tonn ekspandert grafitt. Kinas bilindustri har gått inn i en periode med rask utvikling. Derfor er landets årlige etterspørsel etter tetningsmaterialer av ekspandert grafitt fortsatt svært objektiv.