معرفی روش های سنتز صنعتی و استفاده از گرافیت منبسط شده

گرافیت منبسط شده، که به عنوان گرافیت ورمیکولار نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب کریستالی است که از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی برای ترکیب واکنش‌دهنده‌های غیر کربنی به مواد نانو کربنی با مقیاس طبیعی گرافیتی و ترکیب با صفحات شبکه شش ضلعی کربنی استفاده می‌کند و در عین حال ساختار لایه گرافیت را حفظ می‌کند. این نه تنها خواص فیزیکی و شیمیایی عالی گرافیت مانند مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی، شار نوترون، اشعه ایکس و تابش طولانی مدت اشعه گاما را حفظ می کند. همچنین دارای خواص فیزیکی و شیمیایی عالی مانند ضریب اصطکاک کم، خود روانکاری خوب، هدایت الکتریکی و حرارتی و ناهمسانگردی است. علاوه بر این، به دلیل برهمکنش بین ماده درون‌مایه‌شده و لایه گرافیت، گرافیت منبسط شده خواص جدیدی را از خود نشان می‌دهد که گرافیت بکر و ماده درون‌ماده فاقد آن هستند و بر شکنندگی و مقاومت ضربه‌ای گرافیت طبیعی غلبه می‌کند. ویرایشگران گرافیت Furuite زیر معرفی روش‌های سنتز صنعتی و کاربردهای گرافیت منبسط شده را به اشتراک می‌گذارند:

1. روش های مصنوعی که معمولا در صنعت استفاده می شود

① اکسیداسیون شیمیایی

مزایا: اکسیداسیون شیمیایی یک روش پرکاربرد و شناخته شده در صنعت است. بنابراین، دارای مزایای آشکار، تکنولوژی بالغ و هزینه کم است.

عیب: عامل بینابینی معمولاً اسید سولفوریک غلیظ است که مقدار زیادی اسید مصرف می کند. آلودگی گاز مضر Sox در فرآیند تولید وجود دارد و باقی مانده های موجود در محصول نیز باعث خوردگی تجهیزات سنتز می شود.

②اکسیداسیون الکتروشیمیایی

مانند اکسیداسیون شیمیایی، یکی از روش های سنتز صنعتی رایج برای گرافیت منبسط شده است.

مزایا: نیازی به افزودن اکسیدان های قوی مانند اسیدهای قوی نیست و با تنظیم پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ می توان واکنش را کنترل کرد. تجهیزات سنتز ساده است، مقدار سنتز زیاد است، الکترولیت آلوده نیست و می توان دوباره از آن استفاده کرد.

معایب: پایداری محصول سنتز شده نسبت به روش های دیگر که نیاز به تجهیزات بالاتری دارند ضعیف تر است و عوامل زیادی بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد. گاهی اوقات حجم منبسط شده محصول به دلیل افزایش دمای محیط بسیار کاهش می یابد. علاوه بر این، واکنش های جانبی در جریان های بالا در محلول های آبی وجود دارد، بنابراین به دست آوردن ترکیبات درجه اول دشوار است.

2. شرکت های تولیدی اصلی و ظرفیت تولید

تولید محصولات گرافیتی منبسط شده در کشور من از مرحله اولیه به بیش از 100 تولیدکننده با تولید سالانه حدود 30000 تن رسیده است و تمرکز بازار پایین است. همچنین، بیشتر سازندگان در درجه اول پرکننده های مهر و موم پایین هستند که به ندرت در مهر و موم خودرو و چراغ های هوانوردی هسته ای استفاده می شوند. با این حال، با توسعه فناوری داخلی، نسبت محصولات سطح بالا به تدریج افزایش می یابد.

3. تقاضای بازار و پیش بینی مواد آب بندی

در حال حاضر، گرافیت منبسط شده عمدتاً به عنوان مواد آب بندی خودرو استفاده می شود، مانند واشر سیلندر، واشر ورودی و خروجی خروجی، و غیره. مواد آب بندی گرافیت منبسط شده در کشور من عمدتاً به عنوان پرکننده های آب بندی استفاده می شود. در حال حاضر گرافیت منبسط شده با محتوای کربن کم ساخته شده است که می تواند هزینه تولید گرافیت منبسط شده را تا حد زیادی کاهش دهد و در نتیجه جایگزین آزبست در مقیاس بزرگ شود و تقاضا را افزایش دهد. از سوی دیگر، اگر بتوان مواد آب بندی پلاستیک، لاستیکی و فلزی را تا حدی جایگزین کرد، تقاضای داخلی سالانه برای مواد آب بندی گرافیت قابل افزایش بیشتر خواهد شد.

در صنعت خودرو، هر واشر سرسیلندر خودرو، واشر ورودی هوا و اگزوز به حدود 2 تا 10 کیلوگرم گرافیت منبسط شده نیاز دارد و هر 10000 خودرو به 20 تا 100 تن گرافیت منبسط شده نیاز دارد. صنعت خودرو چین وارد دوره توسعه سریع شده است. بنابراین، تقاضای سالانه کشور من برای مواد آب بندی گرافیت منبسط شده هنوز بسیار عینی است.