Mbinu ya oksidi ya kemikali ni njia ya kitamaduni ya kuandaa grafiti inayoweza kupanuka. Katika njia hii, grafiti asilia ya vipande huchanganywa na kioksidishaji kinachofaa na wakala wa kuunganisha, hudhibitiwa kwa halijoto fulani, huchanganywa kila mara, na kuoshwa, kuchujwa na kukaushwa ili kupata grafiti inayoweza kupanuka. Mbinu ya oksidi ya kemikali imekuwa njia iliyokomaa kiasi katika tasnia yenye faida za vifaa rahisi, uendeshaji rahisi na gharama ya chini.
Hatua za mchakato wa oksidi ya kemikali ni pamoja na oksidi na mwingiliano. Oksida ya grafiti ndiyo sharti la msingi la uundaji wa grafiti inayoweza kupanuka, kwa sababu kama mmenyuko wa mwingiliano unaweza kuendelea vizuri inategemea kiwango cha ufunguzi kati ya tabaka za grafiti. Na grafiti asilia kwenye joto la kawaida ina utulivu bora na upinzani wa asidi na alkali, kwa hivyo haiguswa na asidi na alkali, kwa hivyo, kuongezwa kwa vioksidishaji kumekuwa sehemu muhimu katika oksidi ya kemikali.
Kuna aina nyingi za vioksidishaji, vioksidishaji vinavyotumika kwa ujumla ni vioksidishaji imara (kama vile potasiamu pamanganati, potasiamu dikrometi, kromioksidi, potasiamu kloridi, nk), pia vinaweza kuwa vioksidishaji kioevu vinavyooksidisha (kama vile peroksidi hidrojeni, asidi nitriki, nk). Imegundulika katika miaka ya hivi karibuni kwamba pamanganati ya potasiamu ndiyo kioksidishaji kikuu kinachotumika katika kuandaa grafiti inayoweza kupanuka.
Chini ya hatua ya kioksidishaji, grafiti huoksidishwa na makromolekuli za mtandao usio na upande wowote katika safu ya grafiti huwa makromolekuli za sare zenye chaji chanya. Kutokana na athari ya kurudisha nyuma ya chaji chanya sawa, umbali kati ya tabaka za grafiti huongezeka, ambayo hutoa njia na nafasi kwa kiingiliano kuingia kwenye safu ya grafiti vizuri. Katika mchakato wa maandalizi ya grafiti inayoweza kupanuka, wakala wa kuingiliana ni asidi hasa. Katika miaka ya hivi karibuni, watafiti hutumia zaidi asidi ya sulfuriki, asidi ya nitriki, asidi ya fosforasi, asidi ya pekloriki, asidi mchanganyiko na asidi ya asetiki ya barafu.
Mbinu ya kielektroniki iko katika mkondo wa mara kwa mara, na myeyusho wa maji wa kiingilio kama elektroliti, grafiti na vifaa vya chuma (nyenzo ya chuma cha pua, sahani ya platinamu, sahani ya risasi, sahani ya titani, n.k.) huunda anodi ya mchanganyiko, vifaa vya chuma vilivyoingizwa kwenye elektroliti kama kathodi, na kutengeneza kitanzi kilichofungwa; Au grafiti iliyosimamishwa kwenye elektroliti, katika elektroliti wakati huo huo iliyoingizwa kwenye sahani hasi na chanya, kupitia elektrodi mbili hutiwa nguvu, oksidi ya anodi. Uso wa grafiti huoksidishwa hadi kabokesheni. Wakati huo huo, chini ya hatua ya pamoja ya mvuto wa umemetuamo na tofauti ya mkusanyiko, ioni za asidi au ioni zingine za polar intercalant huingizwa kati ya tabaka za grafiti ili kuunda grafiti inayoweza kupanuka.
Ikilinganishwa na mbinu ya oksidi ya kemikali, mbinu ya kielektroniki ya utayarishaji wa grafiti inayoweza kupanuka katika mchakato mzima bila kutumia vioksidishaji, kiasi cha matibabu ni kikubwa, kiasi kilichobaki cha dutu babuzi ni kidogo, elektroliti inaweza kusindikwa baada ya mmenyuko, kiasi cha asidi hupunguzwa, gharama huokolewa, uchafuzi wa mazingira hupunguzwa, uharibifu wa vifaa ni mdogo, na maisha ya huduma hupanuliwa. Katika miaka ya hivi karibuni, mbinu ya kielektroniki imekuwa hatua kwa hatua njia inayopendelewa ya kuandaa grafiti inayoweza kupanuka na makampuni mengi yenye faida nyingi.
Njia ya usambazaji wa awamu ya gesi ni kutoa grafiti inayoweza kupanuka kwa kugusa kiingiliano na grafiti katika umbo la gesi na mmenyuko wa kuingiliana. Kwa ujumla, grafiti na kiingilio huwekwa kwenye ncha zote mbili za kiakiolojia cha kioo kinachostahimili joto, na utupu husukumwa na kufungwa, kwa hivyo pia inajulikana kama njia ya vyumba viwili. Njia hii mara nyingi hutumika kutengeneza halidi -EG na alkali metali -EG katika tasnia.
Faida: muundo na mpangilio wa mtambo unaweza kudhibitiwa, na vitendanishi na bidhaa vinaweza kutenganishwa kwa urahisi.
Hasara: kifaa cha mmenyuko ni ngumu zaidi, uendeshaji ni mgumu zaidi, kwa hivyo matokeo ni machache, na mmenyuko unaopaswa kufanywa chini ya hali ya joto kali, muda ni mrefu zaidi, na hali ya mmenyuko ni kubwa sana, mazingira ya maandalizi lazima yawe ya utupu, kwa hivyo gharama ya uzalishaji ni kubwa kiasi, haifai kwa matumizi makubwa ya uzalishaji.
Mbinu ya awamu ya kioevu iliyochanganywa ni kuchanganya moja kwa moja nyenzo iliyoingizwa na grafiti, chini ya ulinzi wa uhamaji wa gesi isiyo na gesi au mfumo wa kuziba kwa ajili ya mmenyuko wa joto ili kuandaa grafiti inayoweza kupanuka. Kwa kawaida hutumika kwa ajili ya usanisi wa misombo ya alkali-grafiti ya metali (GICs).
Faida: Mchakato wa mmenyuko ni rahisi, kasi ya mmenyuko ni ya haraka, kwa kubadilisha uwiano wa malighafi za grafiti na viingilio vinaweza kufikia muundo na muundo fulani wa grafiti inayoweza kupanuliwa, inayofaa zaidi kwa uzalishaji wa wingi.
Hasara: Bidhaa iliyotengenezwa haina msimamo, ni vigumu kushughulika na dutu iliyoingizwa bure iliyounganishwa na uso wa GIC, na ni vigumu kuhakikisha uthabiti wa misombo ya grafiti interlamellar wakati idadi kubwa ya usanisi.
Njia ya kuyeyusha ni kuchanganya grafiti na nyenzo zinazoingiliana na joto ili kuandaa grafiti inayoweza kupanuka. Kulingana na ukweli kwamba vipengele vya eutectic vinaweza kupunguza kiwango cha kuyeyuka cha mfumo (chini ya kiwango cha kuyeyuka cha kila sehemu), ni njia ya kuandaa GIC za ternary au nyingi kwa kuingiza vitu viwili au zaidi (ambavyo lazima viweze kuunda mfumo wa chumvi iliyoyeyuka) kati ya tabaka za grafiti kwa wakati mmoja. Kwa ujumla hutumika katika utayarishaji wa kloridi za chuma - GIC.
Faida: Bidhaa ya usanisi ina uthabiti mzuri, rahisi kuosha, kifaa rahisi cha mmenyuko, halijoto ya chini ya mmenyuko, muda mfupi, inafaa kwa uzalishaji mkubwa.
Hasara: ni vigumu kudhibiti muundo wa mpangilio na muundo wa bidhaa katika mchakato wa mmenyuko, na ni vigumu kuhakikisha uthabiti wa muundo wa mpangilio na muundo wa bidhaa katika usanisi wa wingi.
Njia iliyoshinikizwa ni kuchanganya matrix ya grafiti na metali ya alkali na unga wa metali ya adimu na kuguswa na kutoa M-GICS chini ya hali iliyoshinikizwa.
Hasara: Ni wakati tu shinikizo la mvuke la chuma linapozidi kizingiti fulani, mmenyuko wa kuingiza unaweza kufanywa; Hata hivyo, halijoto ni kubwa mno, ni rahisi kusababisha chuma na grafiti kuunda kabidi, mmenyuko hasi, kwa hivyo halijoto ya mmenyuko lazima idhibitiwe katika kiwango fulani. Halijoto ya kuingiza metali adimu za dunia ni kubwa sana, kwa hivyo shinikizo lazima litumike ili kupunguza halijoto ya mmenyuko. Njia hii inafaa kwa ajili ya utayarishaji wa metali-GICS zenye kiwango cha chini cha kuyeyuka, lakini kifaa ni ngumu na mahitaji ya uendeshaji ni makali, kwa hivyo haitumiki sana sasa.
Njia ya kulipuka kwa ujumla hutumia grafiti na wakala wa upanuzi kama vile KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O pyropyros au michanganyiko iliyoandaliwa, inapopashwa joto, grafiti itaongeza oksidi na mmenyuko wa mwingiliano wa cambium kwa wakati mmoja, ambayo kisha hupanuliwa kwa njia ya "kulipuka", na hivyo kupata grafiti iliyopanuliwa. Chumvi ya chuma inapotumika kama wakala wa upanuzi, bidhaa hiyo ni ngumu zaidi, ambayo sio tu ina grafiti iliyopanuliwa, bali pia chuma.
