Расширяемые сценарии использования графита
1. Уплотнительный материал смешивают с высокоуглеродистым графитом, концентрированной серной и азотной кислотами для обработки кислотой, подвергают термообработке, а затем прессуют и формуют. Полученный гибкий графит представляет собой новый высокоэффективный уплотнительный материал, являющийся наноматериалом, выращенным in situ. По сравнению с асбестовой резиной и другими традиционными уплотнительными материалами, он обладает хорошей сжимаемостью, упругостью, самосклеиванием, низкой плотностью и другими превосходными свойствами, и может использоваться в условиях высоких температур, интенсивного износа и других жестких условиях эксплуатации в течение длительного времени. Графитовые пластины и изготовленные из него уплотнительные компоненты широко используются в аэрокосмической, машиностроительной, электронной, атомной, нефтехимической, электроэнергетической, судостроительной, металлургической и других отраслях промышленности. Благодаря своей легкости, проводимости, теплопроводности, термостойкости, кислото- и щелочестойкости, хорошей упругости, смазывающей способности, пластичности и химической стабильности, а также другим превосходным свойствам, он известен как мировой «король уплотнений».
2. Вспученный графит, полученный методом высокотемпературного расширения в области охраны окружающей среды, обладает богатой пористой структурой и превосходными адсорбционными свойствами, поэтому он широко применяется в охране окружающей среды и биомедицине. Пористая структура вспученного графита делится на два типа: открытые и закрытые поры. Объем пор вспученного графита составляет около 98%, и это в основном крупные поры с диапазоном распределения размеров пор от 1 до 10,3 нм. Поскольку он в основном макропористый, мезопористый, его адсорбционные характеристики отличаются от характеристик активированного угля и других микропористых материалов. Он подходит для адсорбции в жидкой фазе, но не для адсорбции в газовой фазе. В жидкой фазе он олеофилен и гидрофобен. 1 г вспученного графита может адсорбировать более 80 г тяжелой нефти, поэтому он является перспективным материалом для очистки нефтяных загрязнений на поверхности воды. В очистке сточных вод химических предприятий часто используются микроорганизмы (бактерии). Расширяющийся графит является хорошим носителем микроорганизмов, особенно при очистке воды от органических макромолекул, содержащихся в нефти. Благодаря своей хорошей химической стабильности и возможности многократного использования, он имеет хорошие перспективы применения.
3. В медицине, благодаря тому, что расширяющийся графит обладает адсорбционными свойствами по отношению к органическим и биологическим макромолекулам, он имеет широкий спектр перспектив применения в биомедицинских материалах.
4. Высокоэнергетический материал для батарей — расширяющийся графит, используемый в качестве материала для батарей. Он основан на реакции расширения графитового слоя, в результате которой свободная энергия преобразуется в электрическую. Обычно расширяющийся графит используется в качестве катода, литий — в качестве анода, или расширяющийся графитовый композит с оксидом серебра — в качестве катода, цинк — в качестве анода. В батареях также используются чернила на основе ископаемого фторида, графитовая кислота и расширяющийся графит на основе галогенидов металлов, таких как AuCl3 и TiF4.
5, огнезащитное средство
Благодаря расширяемости и высокой термостойкости, расширяющийся графит становится превосходным герметизирующим материалом и широко используется в огнеупорных уплотнительных лентах. Существует два основных вида: первый — это смешивание расширяющегося графита с резиновыми материалами, неорганическими антипиренами, ускорителями, вулканизирующими агентами, армирующими агентами, наполнителями, вулканизация, формование, в результате чего изготавливаются расширяющиеся уплотнительные резиновые ленты различных размеров, в основном используемые для противопожарных дверей, противопожарных окон и других целей. Расширяющаяся уплотнительная лента может блокировать поток дыма от начала до конца при комнатной температуре и при возгорании. Второй вид — это лента из стекловолокна в качестве основы, на которую наносится расширяющийся графит со связующим веществом; клей, образованный при высокой температуре карбонизированного материала, обеспечивается силой сдвига и эффективно предотвращает скольжение графита. Она в основном используется для противопожарных дверей, но не может эффективно блокировать поток холодных дымовых газов при комнатной температуре или низких температурах, поэтому ее необходимо использовать с герметиком, работающим при комнатной температуре.
Вспученный графит, обладающий огнезащитными свойствами, является хорошим антипиреном для пластиковых материалов. Он нетоксичен и экологически безопасен. Он обеспечивает идеальный огнезащитный эффект как при использовании в чистом виде, так и в смеси с другими антипиренами. Вспученный графит, достигая того же огнезащитного эффекта, требует значительно меньшего количества, чем обычный антипирен. Принцип его действия таков: при высокой температуре графит быстро расширяется, подавляя пламя, а образовавшийся в результате расширения графит покрывает поверхность подложки, изолируя её от теплового излучения и контакта с кислородом; при расширении в межслоевом пространстве высвобождаются кислотные радикалы, которые также способствуют карбонизации подложки, что позволяет достичь хороших результатов при использовании различных методов огнезащиты.
Огнеупорный мешок, пластиковый огнеупорный блок, огнезащитное кольцо, благодаря способности расширяющегося графита при высоких температурах противостоять повреждениям и высокой степени расширения, может использоваться в качестве эффективного огнезащитного материала для компонентов огнеупорных мешков, пластиковых огнеупорных блоков и огнезащитных колец, а также для герметизации строительных конструкций (например, для герметизации труб, кабелей, проводов, газовых труб, воздуховодов и других отверстий).
Применение в покрытиях. Мелкодисперсные частицы расширяющегося графита могут быть добавлены к обычным покрытиям для получения более эффективных огнезащитных и антистатических покрытий, а также для повышения их термостойкости и огнестойкости. Большое количество легкого негорючего углеродного слоя, образующегося при пожаре, эффективно блокирует тепловое излучение на подложку и эффективно защищает ее. Кроме того, поскольку графит является хорошим электропроводником, покрытие может предотвращать накопление электростатического заряда, что используется, например, в резервуарах для хранения нефтепродуктов, обеспечивая двойной эффект: защиту от огня и статического электричества.
Огнезащитная плита, огнеупорная бумага, коррозионностойкая и термостойкая: металлическая основа покрыта слоем расширяющегося графита, между которым находится слой карбонизированного клея, а слой расширяющегося графита покрыт защитным карбонизированным слоем. Обладает коррозионной стойкостью, устойчивостью к высоким температурам и давлению. При этом может использоваться и при низких температурах. Не боится быстрого охлаждения и быстрого нагрева, обладает отличным коэффициентом теплопроводности. Рабочая температура составляет от -100 до 2000 ℃. Широкий спектр применения, простота изготовления, низкая стоимость. Кроме того, расширяющийся при высокой температуре графит, прессованная графитовая бумага также используются в местах огнезащиты.
