การเตรียมและการประยุกต์ใช้งานจริงของกราไฟท์ขยาย

กราไฟท์ขยายตัว หรือที่เรียกอีกอย่างว่ากราไฟท์แบบยืดหยุ่น หรือกราไฟท์แบบหนอน เป็นวัสดุคาร์บอนชนิดใหม่ กราไฟท์ขยายตัวมีข้อดีมากมาย เช่น พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ กิจกรรมพื้นผิวสูง ความเสถียรทางเคมีที่ดี และทนต่ออุณหภูมิสูง กระบวนการเตรียมกราไฟท์ขยายตัวที่ใช้กันทั่วไปคือการใช้กราไฟท์เกล็ดธรรมชาติเป็นวัสดุ จากนั้นจึงสร้างกราไฟท์ขยายตัวได้ผ่านกระบวนการออกซิเดชันก่อน จากนั้นจึงขยายเป็นกราไฟท์ขยายตัว บรรณาธิการของ Furuite Graphite ต่อไปนี้จะอธิบายการเตรียมและการใช้งานจริงของกราไฟท์ขยายตัว:
1. วิธีการเตรียมกราไฟท์ขยาย
กราไฟต์ที่ขยายตัวส่วนใหญ่ใช้กระบวนการออกซิเดชันทางเคมีและออกซิเดชันทางไฟฟ้าเคมี วิธีการออกซิเดชันทางเคมีแบบดั้งเดิมนั้นทำได้ง่ายและมีความเสถียรในด้านคุณภาพ แต่มีปัญหา เช่น การสูญเสียสารละลายกรดและปริมาณกำมะถันสูงในผลิตภัณฑ์ วิธีการทางเคมีไฟฟ้าไม่ใช้สารออกซิไดเซอร์ และสารละลายกรดสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง โดยก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อยและต้นทุนต่ำ แต่ให้ผลผลิตต่ำ และความต้องการวัสดุอิเล็กโทรดค่อนข้างสูง ปัจจุบันจำกัดอยู่แค่การวิจัยในห้องปฏิบัติการเท่านั้น ยกเว้นวิธีการออกซิเดชันที่แตกต่างกัน การบำบัดภายหลัง เช่น การกำจัดกรด การล้างด้วยน้ำ และการทำให้แห้งนั้นเหมือนกันสำหรับทั้งสองวิธีนี้ วิธีการออกซิเดชันทางเคมีเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดจนถึงปัจจุบัน และเทคโนโลยีนี้มีความครบถ้วนสมบูรณ์และได้รับการส่งเสริมและนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง
2. ขอบเขตการใช้งานจริงของกราไฟท์ขยาย
1. การประยุกต์ใช้วัสดุทางการแพทย์
ผ้าพันแผลทางการแพทย์ที่ทำจากกราไฟท์ขยายตัวสามารถใช้แทนผ้าก็อซแบบดั้งเดิมได้เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ
2. การประยุกต์ใช้วัสดุทางการทหาร
การบดกราไฟท์ขยายตัวให้เป็นผงไมโครมีคุณสมบัติในการกระเจิงและการดูดซับคลื่นอินฟราเรดได้ดี และการทำให้ผงไมโครกลายเป็นวัสดุป้องกันอินฟราเรดคุณภาพเยี่ยมมีบทบาทสำคัญในการเผชิญหน้าทางออปโตอิเล็กทรอนิกส์ในสงครามสมัยใหม่
3. การประยุกต์ใช้วัสดุป้องกันสิ่งแวดล้อม
เนื่องจากกราไฟท์ขยายตัวมีคุณสมบัติความหนาแน่นต่ำ ปลอดสารพิษ ไม่ก่อมลพิษ ง่ายต่อการจัดการ และอื่นๆ และยังมีการดูดซับที่ยอดเยี่ยม จึงมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อม
4. วัสดุทางการแพทย์
วัสดุคาร์บอนมีความเข้ากันได้ดีเยี่ยมกับร่างกายมนุษย์และเป็นวัสดุทางการแพทย์ที่ดี วัสดุกราไฟต์ขยายตัวซึ่งเป็นวัสดุคาร์บอนประเภทใหม่มีคุณสมบัติในการดูดซับโมเลกุลอินทรีย์และชีวภาพได้ดีเยี่ยม และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี ไม่เป็นพิษ ไม่มีรส ไม่มีผลข้างเคียง มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวางในวัสดุทางการแพทย์
วัสดุกราไฟต์ขยายตัวสามารถขยายตัวได้ในทันที 150~300 เท่าของปริมาตรเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง โดยเปลี่ยนจากเกล็ดเป็นรูปร่างคล้ายหนอน ส่งผลให้มีโครงสร้างหลวม มีรูพรุนและโค้งงอ พื้นผิวขยายใหญ่ขึ้น มีพลังงานพื้นผิวที่ดีขึ้น และมีความสามารถในการดูดซับกราไฟต์แบบเกล็ดที่เพิ่มขึ้น กราไฟต์รูปร่างคล้ายหนอนสามารถติดตั้งเองได้ ทำให้วัสดุนี้มีหน้าที่ในการหน่วงไฟ ปิดผนึก ดูดซับ ฯลฯ และมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านต่างๆ เช่น ชีวิต การทหาร การปกป้องสิ่งแวดล้อม และอุตสาหกรรมเคมี