Razširjeni grafit, znan tudi kot vermikularni grafit, je kristalna spojina, ki s fizikalnimi ali kemičnimi metodami interkalira neogljikove reaktante v naravno oblikovane grafitne interkalirane nanoogljikove materiale in jih združuje s heksagonalnimi mrežnimi ravninami ogljika, hkrati pa ohranja strukturo grafitne plasti. Ne le ohranja odlične fizikalne in kemijske lastnosti grafita, kot so visoka temperaturna odpornost, odpornost proti koroziji, nevtronski tok, dolgotrajno obsevanje z rentgenskimi in gama žarki. Ima tudi odlične fizikalne in kemijske lastnosti, kot so nizek koeficient trenja, dobro samomazanje, električna in toplotna prevodnost ter anizotropija. Poleg tega zaradi interakcije med interkaliranim materialom in grafitno plastjo ekspandirani grafit kaže nove lastnosti, ki jih prvotni grafit in interkalirani material nimata, ter premaga krhkost in udarno odpornost naravnega grafita. Naslednji uredniki Furuite grafita predstavljajo industrijske metode sinteze in uporabo ekspandiranega grafita:
1. Sintetične metode, ki se pogosto uporabljajo v industriji
①Kemična oksidacija
Prednosti: Kemična oksidacija je v industriji široko uporabljena in uveljavljena metoda. Zato ima očitne prednosti, zrelo tehnologijo in nizke stroške.
Slabost: Interkalirno sredstvo je običajno koncentrirana žveplova kislina, ki porabi veliko količino kisline. V proizvodnem procesu pride do onesnaženja s škodljivimi plini Sox, ostanki v izdelku pa povzročajo tudi korozijo sintetične opreme.
②Elektrokemična oksidacija
Tako kot kemična oksidacija je tudi to ena od običajnih industrijskih metod sinteze ekspandiranega grafita.
Prednosti: Ni treba dodajati močnih oksidantov, kot so močne kisline, reakcijo pa je mogoče nadzorovati z nastavljanjem parametrov, kot sta tok in napetost. Oprema za sintezo je preprosta, količina sinteze je velika, elektrolit ni onesnažen in se lahko ponovno uporabi.
Slabosti: Stabilnost sintetiziranega produkta je slabša kot pri drugih metodah, ki zahtevajo boljšo opremo, in obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na kakovost produkta. Včasih se povečana prostornina produkta močno zmanjša zaradi povišanja temperature okolice. Poleg tega pri visokih tokovih v vodnih raztopinah prihaja do stranskih reakcij, zato je težko dobiti spojine prvega reda.
2. Glavna proizvodna podjetja in proizvodne zmogljivosti
Proizvodnja izdelkov iz ekspandiranega grafita v moji državi se je od začetne faze povečala na več kot 100 proizvajalcev z letno proizvodnjo približno 30.000 ton, koncentracija trga pa je nizka. Poleg tega večina proizvajalcev proizvaja predvsem nizkocenovne polnilne materiale za tesnila, ki se redko uporabljajo v avtomobilskih tesnilih in luči za jedrsko letalstvo. Vendar pa se bo z razvojem domače tehnologije delež visokokakovostnih izdelkov postopoma povečeval.
3. Tržno povpraševanje in napoved tesnilnih materialov
Trenutno se ekspandirani grafit uporablja predvsem kot tesnilni material v avtomobilih, kot so tesnila valjev, tesnila sesalnih in izpušnih odprtin itd. Tesnilni materiali iz ekspandiranega grafita se v moji državi uporabljajo predvsem kot tesnilna polnila. Trenutno je bil razvit ekspandirani grafit z nizko vsebnostjo ogljika, ki lahko močno zmanjša proizvodne stroške ekspandiranega grafita in s tem v velikem obsegu nadomesti azbest ter poveča povpraševanje. Po drugi strani pa se bo letno domače povpraševanje po tesnilnih materialih iz ekspandiranega grafita povečalo, če se bodo plastični, gumijasti in kovinski tesnilni materiali lahko delno nadomestili.
V avtomobilski industriji vsako tesnilo glave valja, tesnilo dovoda zraka in izpušne odprtine avtomobila potrebuje približno 2–10 kg ekspandiranega grafita, vsakih 10.000 avtomobilov pa 20–100 ton ekspandiranega grafita. Kitajska avtomobilska industrija je vstopila v obdobje hitrega razvoja. Zato je letno povpraševanje po tesnilnih materialih iz ekspandiranega grafita v moji državi še vedno zelo objektivno.
Čas objave: 7. september 2022