Що таке колоїдний графіт?

У галузі матеріалознавства колоїдний графіт виділяється своїми унікальними властивостями та широким застосуванням. Він став об'єктом наукових досліджень та інженерних розробок. Він відрізняється від традиційного графіту та інших матеріалів від мікро- до макрорівня і є незамінним у сучасній промисловості та високотехнологічних галузях. Глибоке його розуміння сприяє використанню матеріалу, а також може стати натхненням для досліджень і розробок нових матеріалів.

Основне визначення та склад колоїдного графіту

Колоїдний графіт - це, по суті, високодисперсна графітова колоїдна система, що складається з частинок графіту, рівномірно розподілених у певному дисперсійному середовищі. Графіт є дисперсною фазою, а дисперсійним середовищем є вода, органічні розчинники тощо.

Як алотроп вуглецю, графіт має шарувату структуру, атоми вуглецю в шарі утворюють гексагональну плоску сітку з ковалентними зв'язками. А між його шарами діють слабкі сили Ван-дер-Ваальса. Це надає графіту унікальних властивостей і закладає основу для роботи колоїдного графіту. У колоїдному графіті розмір частинок графіту знаходиться в колоїдній категорії 1-1000 нанометрів. Після спеціальної обробки та процесу диспергування стабільна суспензія утворює однорідний і стабільний розчин або суспензію. Це поєднує в собі характеристики графіту і особливі властивості колоїдного, забезпечуючи можливість для багатьох сфер застосування.

Унікальні властивості колоїдного графіту

Електропровідність

Графіт має шарувату структуру, а ковалентні зв'язки між атомами вуглецю змушують кожен шар мати вільні валентні електрони. Це схоже на газ вільних електронів у металі, що надає йому хорошу електропровідність. Після колоїдного, навіть якщо частинки дисперговані, вільні електрони все ще можуть переносити заряд між частинками та іонами дисперсійного середовища. Це дозволяє колоїдному графіту зберігати відмінну електропровідність в цілому. І ви можете широко використовувати його у виготовленні струмопровідних покриттів, електродних матеріалів та інших електронних галузях.

Мастило

Завдяки шаруватій структурі графіту сила Ван-дер-Ваальса між шарами слабка. Кожен шар легко ковзає відносно іншого, що є природним змащенням, і колоїдний графіт також зберігає цю характеристику. При нанесенні на поверхню тертя частинки графіту утворюють мастильну плівку, зменшуючи коефіцієнт тертя та зношування. Його висока дисперсність дозволяє рівномірно розподілятися на складних поверхнях, забезпечуючи комплексне і тривале змащування. І має значні переваги в особливих механічних умовах, таких як висока температура і високе навантаження.

Термічна стабільність

Графіт - матеріал, стійкий до високих температур. Навіть при температурі в тисячі градусів Цельсія кристалічна структура залишається відносно стабільною. Перейшовши в колоїдний графіт, він може підтримувати стабільну продуктивність до тих пір, поки дисперсійне середовище витримує відповідну температуру. Тому ви можете використовувати його в сценаріях з високими вимогами до термостійкості. Наприклад, високотемпературне ущільнення печі та розсіювання тепла високотемпературного обладнання.

Стабільність дисперсії

За допомогою спеціального процесу диспергування та відповідного диспергатора частинки графіту можуть бути рівномірно і стабільно розподілені в дисперсійному середовищі. І вони не можуть агломеруватися і випадати в осад протягом тривалого часу, що забезпечує стабільність характеристик колоїдного графіту при зберіганні та використанні. Він зручний для нанесення покриттів, розпилення та інших технологічних операцій, і його можна рівномірно прикріпити до різних поверхонь матриці. Для формування покриття або плівки з рівномірними характеристиками та задоволення потреб в однорідності матеріалу в різних сценаріях.

Як отримати колоїдний графіт?

Механічний метод шліфування

Це звичайний процес приготування колоїдного графіту. За допомогою кульового млина, піщаного млина та іншого обладнання тривалий час подрібнюють графітову сировину і поступово подрібнюють великі частинки до колоїдного розміру. Під час подрібнення додавання відповідної кількості диспергатора та допоміжних засобів для подрібнення може запобігти возз'єднанню частинок графіту та підвищити ефективність подрібнення. Його обладнання просте, вартість невисока, тому воно підходить для великомасштабного виробництва. Однак в процесі шліфування легко змішувати домішки, що вплине на чистоту і продуктивність колоїдного графіту. І важко точно контролювати розподіл частинок графіту за розмірами, що призводить до нерівномірної якості продукції.

Метод ультразвукової дисперсії

Це використовується для диспергування частинок графіту за допомогою ультразвукової кавітації. Коли ультразвукова хвиля поширюється в дисперсійному середовищі, вона генерує області високого і низького тиску, утворюючи кавітаційні бульбашки. Бульбашки швидко руйнуються під високим тиском, створюючи ударні хвилі та мікрострумені. Це чинить сильну силу зсуву на частинки графіту, змушуючи їх розпадатися і рівномірно диспергуватися. Метод дозволяє досягти високої ефективності диспергування за короткий час і отримати колоїдний графіт з вузьким розподілом частинок за розміром. Однак вартість обладнання висока, продуктивність низька, і існують певні обмеження в масовому виробництві.

Метод хімічного пілінгу

Цей метод руйнує або послаблює хімічний зв'язок між шарами графіту за допомогою хімічної реакції. Таким чином, шарувата структура графіту знімається, утворюючи одно- або багатошаровий графеновий лист. А потім він диспергується в колоїдний графіт у дисперсійному середовищі. Поширеним методом є REDOX. По-перше, окислюють графіт сильним окислювачем, вводячи кисневмісні функціональні групи для збільшення відстані між шарами. А потім видаляють функціональні групи за допомогою реакції відновлення, щоб отримати графен. Цей метод дозволяє точно контролювати кількість і розмір шарів графіту, а отриманий колоїдний графіт має високу якість і відмінні експлуатаційні характеристики. Однак процес складний, хімічні реагенти мають ризик забруднення навколишнього середовища, а вартість виробництва висока.

Сфери застосування колоїдного графіту

Електронне поле

Колоїдний графіт можна широко використовувати в електронній галузі завдяки його чудовій електропровідності та оброблюваності. Наприклад, його можна використовувати для виготовлення струмопровідного чорнила. За допомогою технології друку на підкладці для виробництва схем, електродів та інших компонентів його застосовують для гнучких електронних пристроїв та інших виробів. Ви також можете використовувати його як добавку до електронної упаковки для покращення електропровідності та розсіювання тепла. А також забезпечує стабільну роботу електронного обладнання.

Галузь машинобудування

У галузі машинобудування ви можете використовувати його як мастило та зносостійкий матеріал для покриття. Для тертьових деталей обладнання він може зменшити тертя, зменшити знос і підвищити ефективність і термін служби. Покриття його на поверхні деталей може утворювати зносостійке покриття, що підвищує твердість і зносостійкість. Особливо підходить для високих температур, високого вакууму та інших спеціальних механічних умов.

Енергетичне поле

В енергетиці він відіграє ключову роль в акумуляторах і сонячних батареях. Як матеріал негативного електрода в літій-іонних акумуляторах, він сприяє активності іонів літію і покращує заряд і розряд, а також тривалість циклу. Ви можете використовувати його для підготовки прозорих провідних електродів у сонячних елементах для підвищення ефективності фотоелектричного перетворення. А ще його можна використовувати в суперконденсаторах, що покращує ефективність зберігання енергії.

Інші галузі

В аерокосмічній галузі, завдяки хорошій термостабільності та змащувальним властивостям, його можна використовувати для змащування високотемпературних компонентів двигунів і термозахисту літаків. У біомедицині використовується як носій лікарських препаратів. Також у будівництві його можна додавати до фарби, надаючи їй електропровідності та антистатичних властивостей, запобігаючи адсорбції пилу.

Висновок

Колоїдний графіт має унікальні властивості та широкі перспективи застосування. Він відіграє важливу роль у електронікаЗавдяки своїм перевагам електропровідності та змащувальним властивостям його використовують у машинобудуванні, енергетиці та інших галузях. Його можна отримати шляхом механічного подрібнення та інших процесів для задоволення різних потреб. З розвитком науки і техніки процес його приготування буде постійно оптимізуватися, і він матиме більше застосувань.

Якщо Вам потрібно купити колоїдний графіт, зв'яжіться з нами прямо зараз.