Grafit ekspandowany, znany również jako grafit elastyczny lub grafit ślimakowy, to nowy rodzaj materiału węglowego. Grafit ekspandowany ma wiele zalet, takich jak duża powierzchnia właściwa, wysoka aktywność powierzchniowa, dobra stabilność chemiczna i odporność na wysokie temperatury. Powszechnie stosowanym procesem przygotowania grafitu ekspandowanego jest wykorzystanie naturalnego grafitu płatkowego jako materiału, najpierw w celu wytworzenia grafitu ekspandowanego poprzez utlenianie, a następnie ekspandowania do postaci grafitu ekspandowanego. Poniżsi redaktorzy Furuite Graphite wyjaśniają sposób przygotowania i praktyczne zastosowanie grafitu ekspandowanego:
1. Sposób przygotowania grafitu ekspandowanego
Większość grafitu ekspandowanego jest wytwarzana metodą utleniania chemicznego i elektrochemicznego. Tradycyjna metoda utleniania chemicznego jest prosta w procesie i zapewnia stabilną jakość, ale wiążą się z nią problemy, takie jak marnowanie roztworu kwasu i wysoka zawartość siarki w produkcie. Metoda elektrochemiczna nie wykorzystuje utleniacza, a roztwór kwasu można wielokrotnie poddawać recyklingowi i ponownie wykorzystywać, co wiąże się z niewielkim zanieczyszczeniem środowiska i niskimi kosztami. Wydajność jest jednak niska, a wymagania dotyczące materiałów elektrodowych stosunkowo wysokie. Obecnie ogranicza się ona do badań laboratoryjnych. Poza różnymi metodami utleniania, zabiegi pooperacyjne, takie jak odkwaszanie, płukanie wodą i suszenie, są takie same dla obu metod. Spośród nich metoda utleniania chemicznego jest jak dotąd najpowszechniej stosowaną metodą, a technologia ta jest dojrzała i szeroko promowana i stosowana w przemyśle.
2. Praktyczne obszary zastosowań grafitu ekspandowanego
1. Zastosowanie materiałów medycznych
Opatrunki medyczne z ekspandowanego grafitu mogą zastąpić większość tradycyjnych gazików ze względu na swoje liczne, doskonałe właściwości.
2. Zastosowanie materiałów wojskowych
Rozdrobnienie ekspandowanego grafitu na mikroproszek charakteryzuje się silnymi właściwościami rozpraszania i pochłaniania fal podczerwonych, a przekształcenie mikroproszku w doskonały materiał ekranujący promieniowanie podczerwone odgrywa istotną rolę w konfrontacji optoelektronicznej w nowoczesnej wojnie.
3. Zastosowanie materiałów ochrony środowiska
Ponieważ grafit ekspandowany charakteryzuje się niską gęstością, jest nietoksyczny, nie zanieczyszcza środowiska, łatwy w obsłudze itp., a także ma doskonałe właściwości adsorpcyjne, ma szerokie zastosowanie w dziedzinie ochrony środowiska.
4. Materiały biomedyczne
Materiały węglowe charakteryzują się doskonałą kompatybilnością z ludzkim ciałem i są dobrym materiałem biomedycznym. Jako nowy rodzaj materiału węglowego, materiały z grafitu ekspandowanego charakteryzują się doskonałymi właściwościami adsorpcyjnymi dla organicznych i biologicznych makrocząsteczek oraz dobrą biokompatybilnością. Są nietoksyczne, bezsmakowe i nie powodują skutków ubocznych, a ich potencjał zastosowania w materiałach biomedycznych jest szeroki.
Materiał grafitu ekspandowanego może natychmiast zwiększyć swoją objętość 150–300-krotnie pod wpływem wysokiej temperatury, zmieniając strukturę z płatkowej na robakowatą, co skutkuje luźną, porowatą i zakrzywioną strukturą, zwiększoną powierzchnią, lepszą energią powierzchniową i zwiększoną zdolnością do adsorpcji grafitu płatkowego. Grafit robakowaty może samoczynnie się formować, dzięki czemu materiał pełni funkcje uniepalniające, uszczelniające, adsorpcyjne itp. i znajduje szerokie zastosowanie w dziedzinach takich jak: biotechnologia, wojsko, ochrona środowiska i przemysł chemiczny.
Czas publikacji: 01-06-2022