مقدمة عن طرق التوليف الصناعي واستخدامات الجرافيت الموسع

الجرافيت الموسع، المعروف أيضًا باسم الجرافيت الدودي، هو مركب بلوري يستخدم طرقًا فيزيائية أو كيميائية لإقحام المواد المتفاعلة غير الكربونية في مواد كربونية نانوية مقحمة بشكل طبيعي والدمج مع مستويات شبكة سداسية الكربون مع الحفاظ على بنية طبقة الجرافيت. إنه لا يحافظ فقط على الخصائص الفيزيائية والكيميائية الممتازة للجرافيت، مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، وتدفق النيوترونات، والأشعة السينية وأشعة جاما على المدى الطويل. كما أنها تتمتع بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة، مثل معامل الاحتكاك المنخفض، والتشحيم الذاتي الجيد، والتوصيل الكهربائي والحراري، وتباين الخواص. علاوة على ذلك، نظرًا للتفاعل بين المادة المقحمة وطبقة الجرافيت، يُظهر الجرافيت الموسع خصائص جديدة لا يمتلكها الجرافيت الأصلي والمواد المقحمة، ويتغلب على الهشاشة ومقاومة الصدمات للجرافيت الطبيعي. يشارك محررو Furuite الجرافيت التاليون في مقدمة طرق التوليف الصناعي واستخدامات الجرافيت الموسع:

1. الطرق الاصطناعية شائعة الاستخدام في الصناعة

①الأكسدة الكيميائية

المزايا: الأكسدة الكيميائية هي طريقة مستخدمة على نطاق واسع وراسخة في الصناعة. لذلك، لديها مزايا واضحة، تكنولوجيا ناضجة وتكلفة منخفضة.

العيب: عادة ما يكون العامل المقحم هو حمض الكبريتيك المركز، الذي يستهلك كمية كبيرة من الحمض. يوجد تلوث بغاز Sox الضار في عملية الإنتاج، كما تؤدي البقايا الموجودة في المنتج أيضًا إلى تآكل معدات التوليف.

②الأكسدة الكهروكيميائية

مثل الأكسدة الكيميائية، فهي إحدى طرق التركيب الصناعي الشائعة للجرافيت الموسع.

المزايا: لا حاجة لإضافة مؤكسدات قوية، مثل الأحماض القوية، ويمكن التحكم في التفاعل عن طريق ضبط المعلمات مثل التيار والجهد. معدات التوليف بسيطة، وكمية التوليف كبيرة، والكهارل غير ملوث، ويمكن إعادة استخدامها.

العيوب: استقرار المنتج المركب أضعف من الطرق الأخرى التي تتطلب معدات أعلى، وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة المنتج. في بعض الأحيان، يتم تقليل الحجم الموسع للمنتج بشكل كبير بسبب زيادة درجة الحرارة المحيطة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك تفاعلات جانبية عند التيارات العالية في المحاليل المائية، لذلك يصعب الحصول على مركبات من الدرجة الأولى.

2. مؤسسات الإنتاج الرئيسية والقدرة الإنتاجية

لقد نما إنتاج منتجات الجرافيت الموسعة في بلدي من المرحلة الأولية إلى أكثر من 100 مصنع، بإنتاج سنوي يبلغ حوالي 30 ألف طن، وتركيز السوق منخفض. أيضًا، معظم الشركات المصنعة هي في المقام الأول حشوات أختام منخفضة الجودة، ونادرا ما تستخدم في أختام السيارات وأضواء الطيران النووي. ومع ذلك، مع تطور التكنولوجيا المحلية، فإن نسبة المنتجات الراقية سوف تزيد تدريجيا.

3. الطلب في السوق وتوقعات مواد الختم

في الوقت الحاضر، يتم استخدام الجرافيت الموسع بشكل أساسي كمواد مانعة للتسرب للسيارات، مثل حشوات الأسطوانة وحشيات منفذ السحب والعادم، وما إلى ذلك. تُستخدم مواد ختم الجرافيت الموسعة في بلدي بشكل أساسي كمواد حشو مانعة للتسرب. في الوقت الحاضر، تم تطوير الجرافيت الموسع ذو المحتوى المنخفض من الكربون، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة إنتاج الجرافيت الموسع، وبالتالي استبدال الأسبستوس على نطاق واسع وزيادة الطلب. من ناحية أخرى، إذا كان من الممكن استبدال مواد الختم البلاستيكية والمطاطية والمعدنية جزئيًا، فإن الطلب المحلي السنوي على مواد الختم الجرافيت القابلة للتوسيع سيكون أكبر.

في صناعة السيارات، تحتاج كل حشية رأس أسطوانة السيارة، وحشية مدخل الهواء، وحشية منفذ العادم إلى حوالي 2 ~ 10 كجم من الجرافيت الممتد، وكل 10000 سيارة تحتاج إلى 20 ~ 100 طن من الجرافيت الممتد. دخلت صناعة السيارات في الصين فترة من التطور السريع. ولذلك، فإن الطلب السنوي لبلدي على مواد ختم الجرافيت الموسعة لا يزال موضوعيًا للغاية.