1)Einführung von Blähgraphit
Blähgraphit, auch flexibler Graphit oder Schneckengraphit genannt, ist ein neuartiger Kohlenstoffwerkstoff. Blähgraphit hat viele Vorteile, wie z. B. eine große spezifische Oberfläche, hohe Oberflächenaktivität, gute chemische Stabilität und hohe Temperaturbeständigkeit. Der übliche Herstellungsprozess von Blähgraphit besteht darin, natürlichen Flockengraphit als Material zu verwenden, zunächst durch Oxidationsprozess Blähgraphit zu erzeugen und ihn dann zu Blähgraphit zu expandieren. Bei hohen Temperaturen kann sich das Volumen des expandierten Graphitmaterials sofort um das 150- bis 300-fache ausdehnen und sich von Flocken- in Wurmform verwandeln, so dass die Struktur locker, porös und gekrümmt ist, die Oberfläche vergrößert und die Oberflächenenergie verbessert wird , die Adsorptionskraft von Flockengraphit wird erhöht und der wurmartige Graphit kann von selbst eingebettet werden, so dass das Material die Funktionen Flammschutzmittel, Versiegelung und Adsorption hat und in den Bereichen Leben, Militär und Umweltschutz weit verbreitet ist , chemische Industrie und so weiter.
2) Herstellungsverfahren für expandierten Graphit
Für Blähgraphit werden meist chemische Oxidation und elektrochemische Oxidation eingesetzt. Die traditionelle chemische Oxidationsmethode zeichnet sich durch einen einfachen Prozess und eine stabile Qualität aus, es gibt jedoch einige Probleme wie Säureverschwendung und einen hohen Schwefelgehalt der Produkte. Das elektrochemische Verfahren verwendet keine Oxidationsmittel, die Säurelösung kann viele Male recycelt werden, mit geringer Umweltbelastung und geringen Kosten, aber die Ausbeute ist gering und die Anforderungen an Elektrodenmaterialien sind hoch. Derzeit ist es nur auf Laborforschung beschränkt. Neben unterschiedlichen Oxidationsmethoden verfügen beide Methoden über die gleiche Nachbehandlung wie Entsäuerung, Wasserwäsche und Trocknung. Die chemische Oxidationsmethode ist bisher die am weitesten verbreitete Methode. Das Verfahren ist ausgereift und wurde in der Industrie weithin populär gemacht und angewendet.
3)Unterschied zwischen expandiertem Graphit und Graphen
Graphen und expandierter Graphit weisen unterschiedliche Leistungen sowohl in der Materialstruktur als auch im Anwendungsbereich auf. Blähgraphit kann als Rohstoff für die Graphenproduktion verwendet werden. Mit der Hummers-Methode kann beispielsweise Graphenoxid durch Ultraschallexpansion von Graphitoxid gewonnen werden. Wenn der expandierte Graphit in ein einziges Stück zerlegt wird, wird er zu Graphen. Wenn es in mehrere Schichten zerlegt wird, handelt es sich um ein paar Lagen Graphen. Graphen-Nanoblätter können aus mehr als zehn bis 30 Schichten hergestellt werden.
4)Praktische Anwendungsgebiete von expandiertem Graphit
1. Anwendung medizinischer Materialien
Der medizinische Verband aus Blähgraphit kann aufgrund seiner vielen hervorragenden Eigenschaften die meisten herkömmlichen Mullbinden ersetzen.
2. Verwendung militärischer Materialien
Der expandierte Graphit wird zu feinem Pulver zerkleinert, das starke Streu- und Absorptionseigenschaften für Infrarotwellen aufweist. Die Herstellung seines feinen Pulvers zu einem hervorragenden Infrarot-Abschirmmaterial spielt eine wichtige Rolle bei der photoelektrischen Gegenmaßnahme im modernen Krieg.
3. Anwendung von Umweltschutzmaterialien
Aufgrund seiner geringen Dichte, seiner Ungiftigkeit, seiner Schadstofffreiheit, seiner einfachen Behandlung und seiner hervorragenden Adsorption wird Blähgraphit häufig im Umweltschutz eingesetzt.
4. Biomedizinische Materialien
Kohlenstoffmaterial weist eine hervorragende Kompatibilität mit dem menschlichen Körper auf und ist ein gutes biomedizinisches Material. Als neuartiges Kohlenstoffmaterial weist expandiertes Graphitmaterial hervorragende Adsorptionseigenschaften für organische und biologische Makromoleküle auf. Es hat eine gute Biokompatibilität, ist ungiftig, geschmacksneutral und hat keine Nebenwirkungen. Es hat eine breite Anwendungsperspektive in biomedizinischen Materialien.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. Mai 2022