Than chì nở, còn được gọi là than chì vermicular, là một hợp chất tinh thể sử dụng các phương pháp vật lý hoặc hóa học để xen kẽ các chất phản ứng không phải carbon vào các vật liệu nanocarbon xen kẽ graphit có tỷ lệ tự nhiên và kết hợp với các mặt phẳng mạng lục giác carbon trong khi vẫn duy trì cấu trúc lớp than chì. Nó không chỉ duy trì các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời của than chì, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, thông lượng neutron, khả năng chiếu xạ tia X và tia gamma trong thời gian dài. Nó còn có các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, chẳng hạn như hệ số ma sát thấp, khả năng tự bôi trơn tốt, độ dẫn điện và dẫn nhiệt, và tính dị hướng. Hơn nữa, do sự tương tác giữa vật liệu xen kẽ và lớp than chì, than chì nở thể hiện những đặc tính mới mà than chì nguyên chất và vật liệu xen kẽ không có, đồng thời khắc phục được độ giòn và khả năng chịu va đập của than chì tự nhiên. Các biên tập viên than chì Furuite sau đây chia sẻ về các phương pháp tổng hợp công nghiệp và ứng dụng của than chì nở:
1. Các phương pháp tổng hợp thường được sử dụng trong công nghiệp
①Oxy hóa hóa học
Ưu điểm: Oxy hóa hóa học là phương pháp được sử dụng rộng rãi và đã được khẳng định trong công nghiệp. Do đó, nó có những ưu điểm rõ ràng, công nghệ tiên tiến và chi phí thấp.
Nhược điểm: Chất xen kẽ thường là axit sunfuric đậm đặc, tiêu tốn một lượng lớn axit. Quá trình sản xuất phát sinh khí độc hại SOx, cặn còn sót lại trong sản phẩm cũng gây ăn mòn thiết bị tổng hợp.
②Quá trình oxy hóa điện hóa
Giống như quá trình oxy hóa hóa học, đây là một trong những phương pháp tổng hợp than chì nở phổ biến trong công nghiệp.
Ưu điểm: Không cần thêm chất oxy hóa mạnh như axit mạnh, phản ứng có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh các thông số như dòng điện và điện áp. Thiết bị tổng hợp đơn giản, lượng tổng hợp lớn, chất điện phân không bị ô nhiễm và có thể tái sử dụng.
Nhược điểm: Độ ổn định của sản phẩm tổng hợp kém hơn so với các phương pháp khác, đòi hỏi thiết bị cao hơn, và có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Đôi khi, thể tích giãn nở của sản phẩm bị giảm đáng kể do nhiệt độ môi trường tăng. Ngoài ra, có các phản ứng phụ xảy ra ở dòng điện cao trong dung dịch nước, do đó khó thu được các hợp chất bậc nhất.
2. Doanh nghiệp sản xuất chính và năng lực sản xuất
Sản lượng sản xuất than chì nở ở nước tôi đã tăng từ giai đoạn đầu lên hơn 100 nhà sản xuất, với sản lượng hàng năm khoảng 30.000 tấn, và mức độ tập trung thị trường còn thấp. Hơn nữa, hầu hết các nhà sản xuất chủ yếu là chất độn phớt chất lượng thấp, ít được sử dụng trong phớt ô tô và đèn hàng không hạt nhân. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ trong nước, tỷ lệ sản phẩm cao cấp sẽ dần tăng lên.
3. Nhu cầu thị trường và dự báo vật liệu bịt kín
Hiện nay, than chì trương nở chủ yếu được sử dụng làm vật liệu bịt kín ô tô, chẳng hạn như gioăng xi lanh, gioăng cửa nạp và cửa xả, v.v. Vật liệu bịt kín than chì trương nở ở nước tôi chủ yếu được sử dụng làm chất độn bịt kín. Hiện nay, than chì trương nở với hàm lượng carbon thấp đã được phát triển, có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất than chì trương nở, từ đó thay thế amiăng trên quy mô lớn và nhu cầu ngày càng tăng. Mặt khác, nếu có thể thay thế một phần vật liệu bịt kín bằng nhựa, cao su và kim loại, nhu cầu hàng năm về vật liệu bịt kín than chì trương nở trong nước sẽ lớn hơn.
Trong ngành công nghiệp ô tô, mỗi gioăng đầu xi-lanh, gioăng cửa nạp khí và cửa xả của ô tô cần khoảng 2-10kg than chì trương nở, và cứ 10.000 xe ô tô cần 20-100 tấn than chì trương nở. Ngành công nghiệp ô tô của Trung Quốc đã bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do đó, nhu cầu vật liệu bịt kín than chì trương nở hàng năm của nước tôi vẫn rất khách quan.
Thời gian đăng: 07-09-2022