วิธีการผลิตกราไฟท์แบบขยายได้ทั่วไป

หลังจากกราไฟต์ที่ขยายตัวได้ทันทีที่อุณหภูมิสูง ตะกรันจะมีลักษณะคล้ายหนอน และปริมาตรสามารถขยายตัวได้ 100-400 เท่า กราไฟต์ที่ขยายตัวนี้ยังคงรักษาคุณสมบัติของกราไฟต์ธรรมชาติไว้ มีความสามารถในการขยายตัวได้ดี มีความหลวมและมีรูพรุน และทนทานต่ออุณหภูมิภายใต้สภาวะกั้นออกซิเจน ช่วงอุณหภูมิที่กว้าง อาจอยู่ระหว่าง -200 ~ 3000 องศาเซลเซียส คุณสมบัติทางเคมีมีเสถียรภาพภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง ความดันสูง หรือรังสี เหมาะสำหรับการปิดผนึกแบบไดนามิกและแบบคงที่ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม เคมีภัณฑ์ ไฟฟ้า การบิน ยานยนต์ เรือ และเครื่องมือวัด มีการใช้งานที่หลากหลาย บรรณาธิการ Furuit Graphite ต่อไปนี้จะพาคุณไปทำความเข้าใจวิธีการผลิตกราไฟต์ที่ขยายตัวโดยทั่วไป:
1. วิธีการออกซิเดชันด้วยอัลตราโซนิกเพื่อสร้างกราไฟท์ที่ขยายตัวได้
ในกระบวนการเตรียมกราไฟต์แบบขยายได้ จะมีการสั่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิกกับอิเล็กโทรไลต์ที่ผ่านการชุบอโนไดซ์ และเวลาของการสั่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจะเท่ากับเวลาของการชุบอโนไดซ์ เนื่องจากการสั่นสะเทือนของอิเล็กโทรไลต์โดยคลื่นอัลตราโซนิกมีประโยชน์ต่อการเกิดโพลาไรเซชันของแคโทดและแอโนด ความเร็วของการออกซิเดชันแบบแอโนดจึงเพิ่มขึ้น และเวลาออกซิเดชันจึงสั้นลง
2. วิธีเกลือหลอมเหลวทำให้กราไฟท์ขยายตัวได้
ผสมชิ้นส่วนหลายๆ ชิ้นเข้ากับกราไฟท์แล้วให้ความร้อนเพื่อสร้างกราไฟท์ที่ขยายตัวได้
3. ใช้กรรมวิธีการแพร่กระจายในสถานะก๊าซเพื่อสร้างกราไฟต์ที่ขยายตัวได้
กราไฟต์และวัสดุที่แทรกซึมจะถูกนำไปที่ปลายทั้งสองด้านของท่อปิดผนึกสูญญากาศ จากนั้นให้ความร้อนที่ปลายของวัสดุที่แทรกซึม ความแตกต่างของความดันปฏิกิริยาที่จำเป็นจะเกิดขึ้นจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างปลายทั้งสอง ทำให้วัสดุที่แทรกซึมเข้าสู่ชั้นกราไฟต์แบบเกล็ดในสถานะโมเลกุลขนาดเล็ก จึงเตรียมเป็นกราไฟต์แบบขยายตัวได้ วิธีนี้สามารถควบคุมจำนวนชั้นของกราไฟต์แบบขยายตัวได้ แต่ต้นทุนการผลิตสูง
4. วิธีการแทรกทางเคมีทำให้กราไฟท์ขยายตัวได้
วัตถุดิบเริ่มต้นที่ใช้ในการเตรียมคือกราไฟท์เกล็ดคาร์บอนสูง และสารเคมีอื่นๆ เช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้น (มากกว่า 98%) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (มากกว่า 28%) โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ฯลฯ ล้วนเป็นสารเคมีเกรดอุตสาหกรรม ขั้นตอนการเตรียมโดยทั่วไปมีดังนี้: ที่อุณหภูมิที่เหมาะสม สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ กราไฟท์เกล็ดธรรมชาติ และกรดซัลฟิวริกเข้มข้นในสัดส่วนต่างๆ จะถูกทำปฏิกิริยากันเป็นระยะเวลาหนึ่ง โดยคนอย่างต่อเนื่องด้วยวิธีการเติมที่แตกต่างกัน จากนั้นล้างด้วยน้ำจนเป็นกลาง แล้วนำไปปั่นเหวี่ยง หลังจากผ่านกระบวนการอบแห้งสุญญากาศที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส
5. การผลิตกราไฟท์ที่ขยายตัวได้ด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี
ผงกราไฟต์จะถูกนำไปผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลต์กรดแก่เพื่อผลิตกราไฟต์ที่ขยายตัวได้ จากนั้นจึงนำไปไฮโดรไลซ์ ล้าง และทำให้แห้ง กรดแก่ส่วนใหญ่มักใช้กรดซัลฟิวริกหรือกรดไนตริกเป็นส่วนประกอบหลัก กราไฟต์ที่ขยายตัวได้ด้วยวิธีนี้มีปริมาณกำมะถันต่ำ