각질 제거 흑연 - 완벽한 가이드

재료 과학의 급속한 발전과 함께 새로운 탄소 소재인 박리 흑연은 연구의 핫스팟이 되었습니다. 뛰어난 성능과 광범위한 응용 분야로 인해. 독특한 구조로 인해 많은 특성을 지니고 있으며 여러 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

각질 제거 흑연이란 무엇인가요?

박리 흑연(EG)은 천연 플레이크 흑연을 화학적 또는 전기화학적 인터칼레이션 처리한 후 고온에서 급속 팽창시켜 만든 흑연 소재의 일종입니다. 천연 플레이크 흑연은 층과 층 사이의 결합력이 약한 전형적인 층상 결정 구조를 가지고 있습니다. 인터칼레이팅제의 작용으로 흑연 층 사이에 일부 작은 분자 또는 이온을 삽입하여 흑연 인터칼레이팅 화합물을 형성할 수 있습니다. 인터칼레이팅 화합물을 고온에서 처리하면 인터칼레이팅 물질이 빠르게 분해되고 기화됩니다. 그리고 그 결과로 발생하는 팽창력으로 인해 흑연 층이 층에 수직인 방향을 따라 격렬하게 팽창합니다. 따라서 느슨하고 다공성이며 벌레와 같은 각질 제거 흑연이 형성됩니다.

각질 제거 흑연의 주요 특징

높은 비표면적:

벌레와 같은 독특한 다공성 구조로 인해 일반적으로 최대 100-1000m2/g의 넓은 비표면적을 가지고 있습니다. 이 특성은 흡착, 촉매 및 기타 분야에서 폭넓게 응용할 수 있는 공간을 제공합니다. 표면 활성 부위가 많으면 화학 반응과 물질의 흡착을 촉진할 수 있습니다.

흡착 성능이 우수합니다:

비표면적이 높고 기공 구조가 풍부하여 다양한 물질에 대한 흡착 능력이 뛰어납니다. (유기 오염 물질, 중금속 이온 및 가스 분자 포함) 흡착은 주로 물리적 흡착을 기반으로하며 흡착 된 물질은 기공 표면에 고정됩니다. 동시에 표면의 일부 작용기는 일부 물질을 화학적으로 흡착하여 흡착 효과를 더욱 높일 수 있습니다.

뛰어난 유연성과 압축성:

외력에 의해 압축되면 구조가 어느 정도 변형될 수 있으며, 외력을 제거한 후 부분적으로 복원할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 씰링 재료 및 기타 분야에서 중요한 응용 가치를 지니고 있습니다.

열 안정성과 화학적 안정성이 우수합니다:

흑연을 특수 처리하여 흑연의 우수한 특성을 계승하여 얻습니다. 고온에서 안정적인 화학적 특성과 같은 대부분의 화학 시약과 반응하지 않습니다. 동시에 열전도율이 높고 특정 온도 범위 내에서 열을 빠르게 전도 할 수 있습니다. 열교환, 방열 및 기타 분야에서 사용할 수 있습니다.

전기 전도성이 우수합니다:

내부의 흑연 층은 여전히 우수한 전기 전도성을 유지하며 전자가 층 사이를 더 원활하게 이동할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 배터리 전극 재료, 전자파 차폐 재료 등 전자 분야에서 잠재적인 응용 분야가 될 수 있습니다.

각질 제거된 흑연의 준비 과정

원자재 선택

천연 플레이크 흑연:

천연 플레이크 흑연 결정성이 높고 스케일 크기가 큰 흑연이 일반적으로 박리 흑연 제조의 원료로 선택됩니다. 인터칼레이션 및 팽창 처리 후 얻은 웜과 같은 구조는 더 완전하고 스케일 크기가 클수록 특성이 상대적으로 더 좋습니다. 동시에 흑연의 순도는 각질 제거 흑연의 성능에도 중요한 영향을 미칩니다. 그리고 고순도 흑연은 불순물이 성능에 미치는 악영향을 줄일 수 있습니다.

인터칼레이션 에이전트:

인터칼레이션제의 선택은 제조 공정에서 핵심적인 요소 중 하나입니다. 일반적으로 사용되는 인터칼레이트에는 농축 황산, 농축 질산, 과염소산 및 기타 강력한 산화성 산이 포함됩니다. 질산철, 황산제철 등과 같은 일부 금속염도 포함됩니다. 이러한 인터칼레이트는 특정 조건에서 흑연과 반응하여 흑연 층 사이에 소분자 또는 이온을 삽입할 수 있습니다. 인터칼레이션 에이전트마다 흑연의 인터칼레이션 효과와 최종 특성에 미치는 영향이 다릅니다.

준비 단계 및 핵심 기술

인터칼레이션 처리:

천연 플레이크 흑연과 인터칼레이션제를 특정 비율로 혼합하고 적절한 온도에서 반응을 저어줍니다. 농축 황산을 인터칼레이션제로 삼아 저온(0~20°C)에서 농축 황산에 흑연을 천천히 첨가합니다. 그리고 일정 시간 동안 저어 황산 분자가 완전히 인터칼레이트되도록 촉진합니다. 온도와 반응 시간을 엄격하게 제어하지 않으면 흑연이 과도하게 산화되기 쉬워 이후 팽창에 영향을 미칩니다. 이 단계는 흑연 박리를 달성하고 고온 확장을 위한 기반을 마련하는 핵심 단계입니다.

세탁 및 건조:

인터칼레이션 반응 후 제품을 세척하고 잔류 인터칼레이션 제와 부산물을 제거합니다. 중성이 될 때까지 세척한 다음 건조하여 흑연 인터칼레이션 화합물을 얻습니다. 인터칼레이션 화합물의 조기 분해를 방지하기 위해 건조 중 온도와 시간을 제어할 필요가 있습니다.

고온 확장:

건조된 흑연 인터칼레이션 화합물을 800-1000°C의 고온 용광로에 빠르게 넣습니다. 인터칼레이트는 고온에서 빠르게 분해 및 기화되어 강력한 팽창력을 생성합니다. 흑연 층의 수직 층을 밀어 격렬하게 팽창시켜 팽창 흑연을 형성합니다. 빠른 가열이 핵심으로, 단시간에 인터칼레이션이 완전히 분해될 수 있도록 합니다. 특수 공정을 통해 독특한 구조와 특성을 가진 각질 제거된 팽창 흑연도 얻을 수 있습니다.

각질 제거 흑연 도포

환경 보호

폐수 처리

기름, 페놀과 같은 유기 오염 물질과 중금속 이온을 잘 흡착합니다. 이 흡착제를 사용하면 물을 효과적으로 정화할 수 있습니다.

폐가스 처리

흡착 물질로 만들어져 장비에 채워집니다. 산업 폐가스 중 이산화황, 질소산화물 등 유해가스를 흡수하여 환경오염을 줄일 수 있습니다.

에너지 분야

배터리 전극 소재

전도성이 좋고 비표면적이 넓어 리튬 이온 배터리의 음극 재료로 사용할 수 있습니다. 배터리 충전 및 방전 성능과 사이클 안정성을 향상시킵니다. 그리고 다공성 구조는 다음에 도움이됩니다. 리튬 이온 저장 및 전송.

수소 저장 재료

다공성 구조로 인해 적절한 처리 후 특정 조건에서 높은 수소 저장 용량을 갖습니다. 수소 에너지 저장 문제를 해결할 수 있는 새로운 형태의 수소 저장 소재가 될 것으로 기대됩니다.

산업 분야

씰링 재료

유연성과 압축성을 갖춘 흑연 가스켓의 형태로 이상적인 씰링 재료가 되었습니다. 파이프, 밸브, 압력 용기 및 기타 장비 씰을 위한 다양한 모양으로 제작할 수 있으며 열악한 조건에서 누출을 효과적으로 방지합니다.

열 교환 재료

열 안정성과 열 전도성이 우수하기 때문에 열전도를 가속화하는 열교환기를 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 화학, 에너지 및 기타 산업에서 열 교환 효율을 개선할 수 있습니다.

전자 분야

전자기 차폐 재료

전도성이 좋기 때문에 장비 쉘, 회로 기판 및 기타 부품의 전자파 차폐 재료로 만들 수 있습니다. 전자파를 반사 및 흡수하고 전자기 방사선을 줄일 수 있습니다.

센서 재질

비표면적과 표면 활성이 높아 특정 가스에 대한 흡착 및 반응 특성이 있습니다. 유해 가스 농도를 감지하는 가스 센서로 만들 수 있습니다. 압력, 습도 센서 및 기타 분야에서도 응용 가능성이 있습니다. 센서에 민감한 물질을 제조할 때 박리된 흑연 산화물의 독특한 구조와 화학적 특성은 센서 성능을 향상시킬 수 있습니다.

결론

각질 제거 흑연은 독특한 구조, 우수한 성능, 높은 비표면적, 우수한 흡착력, 유연하고 안정적이며 전도성을 가지고 있습니다. 환경 보호 및 에너지와 같은 많은 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 준비 공정이 개선되면 성능이 향상되고 비용이 절감됩니다. 또한 향후 연구를 통해 적용 분야도 확대될 것입니다.