Einführung industrieller Synthesemethoden und Anwendungen von expandiertem Graphit

Expandierter Graphit, auch als Vermikulargraphit bekannt, ist eine kristalline Verbindung, die physikalische oder chemische Methoden verwendet, um Nicht-Kohlenstoff-Reaktanten in natürlich skalierte graphitische interkalierte Nanokohlenstoffmaterialien zu interkalieren und sich mit hexagonalen Netzwerkebenen aus Kohlenstoff zu verbinden, während die Struktur der Graphitschicht erhalten bleibt. Es behält nicht nur die hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften von Graphit bei, wie z. B. hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Neutronenfluss, Röntgen- und Gammastrahlen-Langzeitbestrahlung. Es verfügt außerdem über hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften, wie z. B. einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine gute Selbstschmierung, elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie Anisotropie. Darüber hinaus weist der expandierte Graphit aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem interkalierten Material und der Graphitschicht neue Eigenschaften auf, die der ursprüngliche Graphit und das interkalierte Material nicht besitzen, und überwindet die Sprödigkeit und Schlagfestigkeit von natürlichem Graphit. Die folgenden Furuite-Graphit-Herausgeber teilen die Einführung der industriellen Synthesemethoden und Verwendungen von expandiertem Graphit:

1. In der Industrie häufig verwendete synthetische Methoden

①Chemische Oxidation

Vorteile: Die chemische Oxidation ist eine in der Industrie weit verbreitete und etablierte Methode. Daher bietet es offensichtliche Vorteile, ausgereifte Technologie und niedrige Kosten.

Nachteil: Das Interkalationsmittel ist meist konzentrierte Schwefelsäure, die viel Säure verbraucht. Im Produktionsprozess kommt es zu einer Schadstoffbelastung durch Sox-Gase und Rückstände im Produkt korrodieren auch die Syntheseanlagen.

②Elektrochemische Oxidation

Sie gehört wie die chemische Oxidation zu den gängigen industriellen Synthesemethoden für Blähgraphit.

Vorteile: Es müssen keine starken Oxidationsmittel wie starke Säuren hinzugefügt werden und die Reaktion kann durch Anpassen von Parametern wie Strom und Spannung gesteuert werden. Die Syntheseausrüstung ist einfach, die Synthesemenge ist groß, der Elektrolyt ist nicht verschmutzt und kann wiederverwendet werden.

Nachteile: Die Stabilität des synthetisierten Produkts ist schlechter als bei anderen Methoden, die eine höhere Ausrüstung erfordern, und es gibt viele Faktoren, die die Qualität des Produkts beeinflussen. Manchmal wird das expandierte Volumen des Produkts aufgrund der Erhöhung der Umgebungstemperatur stark reduziert. Darüber hinaus kommt es bei hohen Strömen in wässrigen Lösungen zu Nebenreaktionen, so dass es schwierig ist, Verbindungen erster Ordnung zu erhalten.

2. Hauptproduktionsunternehmen und Produktionskapazität

Die Produktion von Produkten aus expandiertem Graphit ist in meinem Land vom Anfangsstadium auf mehr als 100 Hersteller mit einer Jahresproduktion von etwa 30.000 Tonnen angewachsen, und die Marktkonzentration ist gering. Außerdem handelt es sich bei den meisten Herstellern hauptsächlich um minderwertige Dichtungsfüllstoffe, die nur selten in Automobildichtungen und nuklearen Flugzeugbeleuchtungen verwendet werden. Mit der Entwicklung der heimischen Technologie wird jedoch der Anteil an High-End-Produkten allmählich zunehmen.

3. Marktnachfrage und Prognose von Dichtungsmaterialien

Derzeit wird Blähgraphit hauptsächlich als Dichtungsmaterial für Kraftfahrzeuge verwendet, beispielsweise für Zylinderdichtungen, Einlass- und Auslassdichtungen usw. Blähgraphit-Dichtungsmaterialien werden in meinem Land hauptsächlich als Dichtungsfüllstoffe verwendet. Gegenwärtig wurde expandierter Graphit mit niedrigem Kohlenstoffgehalt entwickelt, der die Produktionskosten von expandiertem Graphit erheblich senken kann, wodurch Asbest in großem Maßstab ersetzt und die Nachfrage erhöht wird. Wenn andererseits Dichtungsmaterialien aus Kunststoff, Gummi und Metall teilweise ersetzt werden können, wird die jährliche Inlandsnachfrage nach Dichtungsmaterialien aus Blähgraphit größer sein.

In der Automobilindustrie benötigt jede Zylinderkopfdichtung, Lufteinlass- und Auslassdichtung eines Automobils etwa 2 bis 10 kg Blähgraphit, und alle 10.000 Autos benötigen 20 bis 100 Tonnen Blähgraphit. Chinas Automobilindustrie ist in eine Phase rasanter Entwicklung eingetreten. Daher ist der jährliche Bedarf meines Landes an Dichtungsmaterialien aus expandiertem Graphit immer noch sehr objektiv.