Than chì giãn nở, còn được gọi là than chì dạng giun, là một hợp chất tinh thể được tạo ra bằng các phương pháp vật lý hoặc hóa học để chèn các chất phản ứng phi cacbon vào vật liệu nano cacbon xen kẽ graphit tự nhiên và kết hợp với các mặt phẳng mạng lục giác cacbon trong khi vẫn duy trì cấu trúc lớp graphit. Nó không chỉ duy trì các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời của graphit, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, chịu được dòng neutron, bức xạ tia X và tia gamma trong thời gian dài. Nó còn có các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời khác, chẳng hạn như hệ số ma sát thấp, khả năng tự bôi trơn tốt, dẫn điện và dẫn nhiệt, và tính dị hướng. Hơn nữa, do sự tương tác giữa vật liệu xen kẽ và lớp graphit, than chì giãn nở thể hiện các đặc tính mới mà graphit nguyên chất và vật liệu xen kẽ không có, đồng thời khắc phục được tính giòn và khả năng chống va đập của graphit tự nhiên. Sau đây, các biên tập viên của Furuite graphite sẽ chia sẻ phần giới thiệu về các phương pháp tổng hợp công nghiệp và ứng dụng của than chì giãn nở:
1. Các phương pháp tổng hợp thường được sử dụng trong công nghiệp
①Oxy hóa hóa học
Ưu điểm: Quá trình oxy hóa hóa học là một phương pháp được sử dụng rộng rãi và đã được chứng minh hiệu quả trong công nghiệp. Do đó, nó có những ưu điểm rõ rệt, công nghệ hoàn thiện và chi phí thấp.
Nhược điểm: Chất xen kẽ thường là axit sulfuric đậm đặc, tiêu tốn một lượng lớn axit. Quá trình sản xuất phát sinh ô nhiễm khí SOx độc hại, và cặn bã trong sản phẩm cũng ăn mòn thiết bị tổng hợp.
②Oxy hóa điện hóa
Giống như quá trình oxy hóa hóa học, đây là một trong những phương pháp tổng hợp công nghiệp phổ biến để sản xuất than chì giãn nở.
Ưu điểm: Không cần thêm chất oxy hóa mạnh như axit mạnh, và 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 sản phẩm tổng hợp lớn, dung dịch điện phân không gây 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 cấp 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 ở dòng điện cao trong dung dịch nước, do đó khó thu được các hợp chất bậc nhất.
2. Các doanh nghiệp sản xuất chính và năng lực sản xuất
Ngành sản xuất các sản phẩm than chì giãn nở ở nước ta đã phát triển từ giai đoạn ban đầu lên hơn 100 nhà sản xuất, với sản lượng hàng năm khoảng 30.000 tấn, và thị trường có mức độ tập trung thấp. Hơn nữa, hầu hết các nhà sản xuất chủ yếu sản xuất vật liệu trám kín cấp thấp, ít được sử dụng trong gioăng 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 về vật liệu làm kín
Hiện nay, than chì giãn nở chủ yếu được sử dụng làm vật liệu làm kín trong ngành ô tô, ví dụ như gioăng xi lanh, gioăng cửa nạp và cửa xả, v.v. Vật liệu làm kín bằng than chì giãn nở ở nước ta chủ yếu được sử dụng làm chất độn làm kín. Hiện nay, than chì giãn nở có hàm lượng carbon thấp đã được phát triển, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất, từ đó thay thế amiăng trên quy mô lớn và làm tăng nhu cầu. Mặt khác, nếu có thể thay thế một phần các vật liệu làm kín bằng nhựa, cao su và kim loại, thì nhu cầu trong nước hàng năm đối với vật liệu làm kín bằng than chì giãn nở sẽ lớn hơn.
Trong ngành công nghiệp ô tô, mỗi gioăng nắp xi lanh, gioăng cửa hút và cửa xả cần khoảng 2-10kg than chì giãn nở, và cứ 10.000 xe cần 20-100 tấn than chì giãn nở. Ngành công nghiệp ô tô Trung Quốc đang bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do đó, nhu cầu hàng năm về vật liệu làm kín bằng than chì giãn nở của nước ta vẫn rất cao.
Thời gian đăng bài: 07/09/2022