Após o tratamento instantâneo em alta temperatura, o grafite expansível adquire uma estrutura semelhante a vermes, expandindo seu volume de 100 a 400 vezes. Este grafite expandido mantém as propriedades do grafite natural, apresentando boa expansibilidade, estrutura frouxa e porosa, além de resistência a altas temperaturas em condições de barreira ao oxigênio. Sua ampla faixa de temperaturas suportada varia de -200 °C a 3000 °C, mantendo suas propriedades químicas estáveis sob condições de alta temperatura, alta pressão ou radiação. Possui uma vasta gama de aplicações em vedação dinâmica e estática nas indústrias de petróleo, química, elétrica, aeronáutica, automotiva, naval e de instrumentação. A seguir, a equipe da Furuit Graphite explicará os métodos comuns de produção do grafite expansível:
1. Método de oxidação ultrassônica para produzir grafite expansível.
No processo de preparação de grafite expansível, realiza-se vibração ultrassônica no eletrólito anodizado, sendo o tempo de vibração ultrassônica o mesmo da anodização. Como a vibração do eletrólito pela onda ultrassônica é benéfica para a polarização do cátodo e do ânodo, a velocidade da oxidação anódica é acelerada e o tempo de oxidação é reduzido;
2. O método de fusão de sais produz grafite expansível.
Misture vários insertos com grafite e aqueça para formar grafite expansível;
3. O método de difusão em fase gasosa é utilizado para produzir grafite expansível.
O grafite e o material intercalado são levados respectivamente às extremidades opostas de um tubo selado a vácuo. O aquecimento ocorre na extremidade onde se encontra o material intercalado, e a diferença de pressão necessária para a reação é criada pela diferença de temperatura entre as duas extremidades. Dessa forma, o material intercalado penetra na camada de grafite em flocos na forma de pequenas moléculas, preparando-se assim o grafite expansível. O número de camadas de grafite expansível produzido por este método pode ser controlado, porém seu custo de produção é elevado.
4. O método de intercalação química produz grafite expansível.
A matéria-prima inicial utilizada para a preparação é grafite em flocos com alto teor de carbono, e outros reagentes químicos, como ácido sulfúrico concentrado (acima de 98%), peróxido de hidrogênio (acima de 28%), permanganato de potássio, etc., são todos reagentes de grau industrial. As etapas gerais de preparação são as seguintes: a uma temperatura adequada, a solução de peróxido de hidrogênio, o grafite em flocos natural e o ácido sulfúrico concentrado em diferentes proporções reagem por um determinado período de tempo sob agitação constante com diferentes procedimentos de adição; em seguida, lava-se com água até a neutralidade e centrifuga-se; após a desidratação, seca-se a vácuo a 60 °C;
5. Produção eletroquímica de grafite expansível.
O pó de grafite é tratado em um eletrólito ácido forte para produzir grafite expansível, sendo posteriormente hidrolisado, lavado e seco. Como ácido forte, utilizam-se principalmente ácido sulfúrico ou ácido nítrico. O grafite expansível obtido por este método apresenta baixo teor de enxofre.
Data da publicação: 27 de maio de 2022