Grafite expandido, também conhecido como grafite vermicular, é um composto cristalino que utiliza métodos físicos ou químicos para intercalar reagentes não carbonosos em materiais nanocarbonados intercalados com grafite em escala natural e combiná-los com planos de rede hexagonal de carbono, mantendo a estrutura da camada de grafite. Ele não apenas mantém as excelentes propriedades físicas e químicas do grafite, como resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, fluxo de nêutrons e irradiação de longo prazo por raios X e raios gama. Também possui excelentes propriedades físicas e químicas, como baixo coeficiente de atrito, boa autolubrificação, condutividade elétrica e térmica e anisotropia. Além disso, devido à interação entre o material intercalado e a camada de grafite, o grafite expandido exibe novas propriedades que o grafite puro e o material intercalado não possuem, superando a fragilidade e a resistência ao impacto do grafite natural. Os seguintes editores de grafite da Furuite compartilham a introdução dos métodos de síntese industrial e os usos do grafite expandido:
1. Métodos sintéticos comumente usados na indústria
①Oxidação química
Vantagens: A oxidação química é um método amplamente utilizado e bem estabelecido na indústria. Portanto, apresenta vantagens óbvias, tecnologia avançada e baixo custo.
Desvantagem: O agente intercalante geralmente é ácido sulfúrico concentrado, que consome uma grande quantidade de ácido. Há poluição gasosa nociva por Sox no processo de produção, e resíduos no produto também corroem o equipamento de síntese.
②Oxidação eletroquímica
Assim como a oxidação química, é um dos métodos comuns de síntese industrial para grafite expandido.
Vantagens: Não há necessidade de adicionar oxidantes fortes, como ácidos fortes, e a reação pode ser controlada ajustando parâmetros como corrente e voltagem. O equipamento de síntese é simples, a quantidade de síntese é grande, o eletrólito não é poluído e pode ser reutilizado.
Desvantagens: A estabilidade do produto sintetizado é inferior à de outros métodos, que exigem equipamentos mais complexos, e há muitos fatores que afetam a qualidade do produto. Às vezes, o volume expandido do produto é bastante reduzido devido ao aumento da temperatura ambiente. Além disso, ocorrem reações colaterais em altas correntes em soluções aquosas, dificultando a obtenção de compostos de primeira ordem.
2. Principais empresas produtoras e capacidade de produção
A produção de produtos de grafite expandido em meu país cresceu desde o estágio inicial para mais de 100 fabricantes, com uma produção anual de cerca de 30.000 toneladas, e a concentração de mercado é baixa. Além disso, a maioria dos fabricantes são principalmente enchimentos de vedação de baixo custo, raramente usados em vedações automotivas e faróis de aviação nuclear. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia nacional, a proporção de produtos de alta qualidade aumentará gradualmente.
3. Demanda de mercado e previsão de materiais de vedação
Atualmente, a grafite expandida é usada principalmente como material de vedação automotiva, como juntas de cilindros, juntas de admissão e escape, etc. No meu país, os materiais de vedação de grafite expandida são usados principalmente como enchimentos de vedação. Atualmente, foi desenvolvida grafite expandida com baixo teor de carbono, o que pode reduzir significativamente o custo de produção da grafite expandida, substituindo assim o amianto em larga escala e aumentando a demanda. Por outro lado, se os materiais de vedação de plástico, borracha e metal puderem ser parcialmente substituídos, a demanda doméstica anual por materiais de vedação de grafite expansível será maior.
Na indústria automobilística, cada junta de cabeçote, admissão de ar e escapamento consome cerca de 2 a 10 kg de grafite expandido, e cada 10.000 carros consomem de 20 a 100 toneladas de grafite expandido. A indústria automobilística chinesa entrou em um período de rápido desenvolvimento. Portanto, a demanda anual do meu país por materiais de vedação de grafite expandido ainda é muito limitada.
Horário da publicação: 07/09/2022