باعتباره مادة كربونية وظيفية جديدة، فإن الجرافيت الموسع (EG) عبارة عن مادة تشبه الدودة فضفاضة ومسامية يتم الحصول عليها من رقائق الجرافيت الطبيعية من خلال الإقحام والغسيل والتجفيف والتمدد بدرجة حرارة عالية.بالإضافة إلى الخصائص الممتازة للجرافيت الطبيعي مثل مقاومة البرد والحرارة، ومقاومة التآكل والتشحيم الذاتي، يتمتع EG أيضًا بخصائص النعومة ومرونة الضغط والامتصاص والتنسيق البيئي والبيئي والتوافق الحيوي ومقاومة الإشعاع التي لا يتمتع بها الجرافيت الطبيعي. يملك.في أوائل ستينيات القرن التاسع عشر، اكتشف برودي الجرافيت الموسع عن طريق تسخين الجرافيت الطبيعي باستخدام الكواشف الكيميائية مثل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك.ومع ذلك، بدأ تطبيقه بعد مائة عام.منذ ذلك الحين، قامت العديد من الدول على التوالي بتنفيذ البحث والتطوير للجرافيت الموسع وحققت اختراقات علمية كبيرة.
يمكن أن يتوسع الجرافيت الموسع على الفور من 150 إلى 300 مرة في الحجم عند درجة حرارة عالية، ويتغير من قشاري إلى دائمي، مما يؤدي إلى بنية فضفاضة، مسامية ومنحنية، مساحة سطح موسعة، طاقة سطحية محسنة، امتزاز معزز لرقائق الجرافيت، والخيمرية الذاتية بين الجرافيت الدودي، مما يزيد من مرونته وليونته ومرونته.
العديد من اتجاهات تطوير الجرافيت الموسع هي كما يلي:
1. الجرافيت الموسع للأغراض الخاصة
تظهر التجارب أن ديدان الجرافيت لها وظيفة امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية، مما يجعل الجرافيت الموسع له قيمة تطبيقية عسكرية عالية.وقد أجرى كل من الجيش الأمريكي وجيشنا أبحاثًا تجريبية في هذا المجال.يجب أن يلبي الجرافيت الموسع المتطلبات التالية: (1) درجة حرارة التمدد الأولية المنخفضة وحجم التمدد الكبير؛(2) الخاصية الكيميائية مستقرة، ومعدل التمدد لا يتحلل بشكل أساسي بعد 5 سنوات من التخزين؛(3) سطح الجرافيت الممتد محايد ولا يسبب أي تآكل في علبة الخرطوشة.
2. الجرافيت الحبيبي الموسع
يشير الجرافيت الموسع ذو الجسيمات الصغيرة بشكل أساسي إلى الجرافيت القابل للتوسيع لـ 300 غرض مع حجم توسع يبلغ 100 مل / جم.يستخدم هذا المنتج بشكل رئيسي للطلاءات المقاومة للهب، والطلب عليه كبير.
3. الجرافيت الموسع مع درجة حرارة التمدد الأولية العالية
درجة حرارة التمدد الأولية للجرافيت الممتد مع درجة حرارة التمدد الأولية العالية هي 290-300 ℃، وحجم التمدد هو ≥ 230ml/g.هذا النوع من الجرافيت الممتد يستخدم بشكل رئيسي لتثبيط اللهب في البلاستيك الهندسي والمطاط.لقد تم تطوير هذا المنتج بنجاح من قبل جامعة Hebei الزراعية وتقدم بطلب للحصول على براءة اختراع وطنية.
4. الجرافيت المعدل على السطح
عندما يتم استخدام الجرافيت الموسع كمادة مثبطة للهب، فإنه ينطوي على قابلية ذوبان الجرافيت والمكونات الأخرى.بسبب درجة التمعدن العالية على سطح الجرافيت، فهو ليس محبًا للدهون ولا محبًا للماء.ولذلك فمن الضروري تعديل سطح الجرافيت لحل مشكلة التوافق بين الجرافيت والمكونات الأخرى.اقترح بعض الأشخاص تبييض سطح الجرافيت، أي تغطية سطح الجرافيت بطبقة بيضاء صلبة.هذه مشكلة صعبة الحل.أنها تنطوي على كيمياء الأغشية أو كيمياء السطح، والتي يمكن تحقيقها في المختبر.هناك صعوبات في التصنيع.هذا النوع من الجرافيت الأبيض القابل للتوسيع يستخدم بشكل رئيسي كطلاء مثبط للهب.
5. انخفاض درجة حرارة التوسع الأولي ودرجة حرارة منخفضة الجرافيت الموسع
يبدأ هذا النوع من الجرافيت الممدد بالتمدد عند 80-150 درجة مئوية، ويصل حجم تمدده إلى 250 مل/جم عند درجة حرارة 600 درجة مئوية.الصعوبات في إعداد الجرافيت القابل للتوسيع تلبية هذا الشرط تكمن في: (1) اختيار عامل الإقحام المناسب؛(2) التحكم في ظروف التجفيف وإتقانها؛(3) تحديد الرطوبة.(4) حل مشاكل حماية البيئة.في الوقت الحاضر، إعداد الجرافيت القابل للتوسيع بدرجة حرارة منخفضة لا يزال في المرحلة التجريبية.
وقت النشر: 21 فبراير 2023