როგორც ახალი ფუნქციური ნახშირბადის მასალა, გაფართოებული გრაფიტი (EG) არის ფხვიერი და ფოროვანი ჭიის მსგავსი მასალა, რომელიც მიიღება ბუნებრივი გრაფიტის ფანტელებისგან ინტერკალაციის, რეცხვის, გაშრობისა და მაღალი ტემპერატურის გაფართოების გზით.ბუნებრივი გრაფიტის შესანიშნავი თვისებების გარდა, როგორიცაა სიცივისა და სითბოს წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა და თვითშეზეთვა, EG-ს ასევე აქვს რბილობის, შეკუმშვის ელასტიურობის, ადსორბციის, ეკოლოგიური და გარემოსდაცვითი კოორდინაციის, ბიოთავსებადობისა და რადიაციის წინააღმდეგობის მახასიათებლები, რასაც ბუნებრივი გრაფიტი არ გააჩნია. აქვს.ჯერ კიდევ 1860-იანი წლების დასაწყისში ბროდიმ აღმოაჩინა გაფართოებული გრაფიტი ბუნებრივი გრაფიტის გაცხელებით ქიმიური რეაგენტებით, როგორიცაა გოგირდის მჟავა და აზოტის მჟავა.თუმცა მისი გამოყენება ასი წლის შემდეგ დაიწყო.მას შემდეგ ბევრმა ქვეყანამ თანმიმდევრულად აწარმოა გაფართოებული გრაფიტის კვლევა და განვითარება და მიაღწია მნიშვნელოვან სამეცნიერო მიღწევებს.
გაფართოებულ გრაფიტს შეუძლია მყისიერად გაფართოვდეს 150-300-ჯერ მოცულობით მაღალ ტემპერატურაზე და შეიცვალოს ქერცლიდან ვერმიკულურამდე, რის შედეგადაც მიიღწევა ფხვიერი სტრუქტურა, ფოროვანი და მრუდი, გაფართოებული ზედაპირის ფართობი, გაუმჯობესებული ზედაპირის ენერგია, ფანტელი გრაფიტის გაძლიერებული ადსორბცია და თვითქიმერიზმი. ვერმიკულარული გრაფიტი, რომელიც ზრდის მის მოქნილობას, ელასტიურობას და პლასტიურობას.
გაფართოებული გრაფიტის განვითარების რამდენიმე მიმართულებაა:
1. გაფართოებული გრაფიტი სპეციალური დანიშნულებისთვის
ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ გრაფიტის ჭიებს აქვთ ელექტრომაგნიტური ტალღების შთანთქმის ფუნქცია, რაც გაფართოებულ გრაფიტს აქვს მაღალი სამხედრო გამოყენების ღირებულება.აშშ-ს და ჩვენმა სამხედროებმა ჩაატარეს ექსპერიმენტული კვლევა ამ სფეროში.გაფართოებული გრაფიტი უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ მოთხოვნებს: (1) დაბალი საწყისი გაფართოების ტემპერატურა და დიდი გაფართოების მოცულობა;(2) ქიმიური თვისება სტაბილურია და გაფართოების სიჩქარე ძირითადად არ იშლება შენახვის 5 წლის შემდეგ;(3) გაფართოებული გრაფიტის ზედაპირი ნეიტრალურია და არ აქვს კოროზია ვაზნის კორპუსზე.
2. მარცვლოვანი გაფართოებული გრაფიტი
მცირე ნაწილაკების გაფართოებული გრაფიტი ძირითადად ეხება 300 დანიშნულების გაფართოებად გრაფიტს, გაფართოების მოცულობით 100 მლ/გ.ეს პროდუქტი ძირითადად გამოიყენება ცეცხლგამძლე საფარისთვის და მისი მოთხოვნა დიდია.
3. გაფართოებული გრაფიტი მაღალი საწყისი გაფართოების ტემპერატურით
გაფართოებული გრაფიტის საწყისი გაფართოების ტემპერატურა მაღალი საწყისი გაფართოების ტემპერატურით არის 290-300 ℃, ხოლო გაფართოების მოცულობა ≥ 230 მლ/გ.ამ სახის გაფართოებული გრაფიტი ძირითადად გამოიყენება საინჟინრო პლასტმასის და რეზინის ცეცხლგამძლეობისთვის.ეს პროდუქტი წარმატებით იქნა შემუშავებული ჰებეის აგრარული უნივერსიტეტის მიერ და მიმართა ეროვნულ პატენტს.
4. ზედაპირული მოდიფიცირებული გრაფიტი
როდესაც გაფართოებული გრაფიტი გამოიყენება როგორც ცეცხლგამძლე მასალა, ის გულისხმობს გრაფიტის და სხვა კომპონენტების ხსნადობას.გრაფიტის ზედაპირზე მინერალიზაციის მაღალი ხარისხის გამო, ის არც ლიპოფილურია და არც ჰიდროფილური.ამიტომ აუცილებელია გრაფიტის ზედაპირის მოდიფიცირება გრაფიტისა და სხვა კომპონენტების თავსებადობის პრობლემის გადასაჭრელად.ზოგიერთმა ადამიანმა შესთავაზა გრაფიტის ზედაპირის გათეთრება, ანუ გრაფიტის ზედაპირის დაფარვა მყარი თეთრი ფირით.ეს რთული გადასაჭრელი პრობლემაა.იგი მოიცავს მემბრანულ ქიმიას ან ზედაპირის ქიმიას, რომელიც შეიძლება მიღწეული იქნას ლაბორატორიაში.ინდუსტრიალიზაციაში სირთულეებია.ამ სახის თეთრი გაფართოებადი გრაფიტი ძირითადად გამოიყენება როგორც ცეცხლგამძლე საფარი.
5. დაბალი საწყისი გაფართოების ტემპერატურა და დაბალი ტემპერატურის გაფართოებული გრაფიტი
ამ სახის გაფართოებული გრაფიტი იწყებს გაფართოებას 80-150 ℃ ტემპერატურაზე და მისი გაფართოების მოცულობა 600 ℃-ზე აღწევს 250 მლ/გ.ამ პირობის შესაბამისი გაფართოებადი გრაფიტის მომზადების სირთულეები მდგომარეობს შემდეგში: (1) შესაბამისი ინტერკალაციის აგენტის შერჩევაში;(2) კონტროლი და დაუფლება საშრობი პირობები;(3) ტენიანობის განსაზღვრა;(4) გარემოს დაცვის პრობლემების გადაწყვეტა.ამჟამად დაბალი ტემპერატურის გაფართოებადი გრაფიტის მომზადება ჯერ კიდევ ექსპერიმენტულ ეტაპზეა.
გამოქვეყნების დრო: თებ-21-2023