Grafítauðlindir Kína eru einkennist af kristalluðu grafíti. Kjarnabúnaðurinn þar sem hægt er að útbúa kristallað flögugrafít í stækkanlegt grafít er upprunnið frá einstökum kristalbyggingareiginleikum þess.
Grunnbygging kristallaðs flögugrafíts samanstendur af lögum af samhliða -skipuðum sexhyrndum kolefnisatómum. Lögunum er haldið saman af veikum van der Waals kröftum og hafa ákveðið millilaga bil. Þess vegna, við viðeigandi aðstæður, er hægt að setja ýmis efnafræðileg efni eins og sýrur, alkalímálma og sölt á milli grafítlaganna og sameinast kolefnisatómum til að mynda stækkanlegt grafít.
Sem lykilmillivara í grafítiðnaðarkeðjunni heldur stækkanlegt grafít ekki aðeins að fullu framúrskarandi raf- og varmaleiðni, háu- og lágu-hitaþoli og tæringarþol náttúrulegs flögugrafíts, heldur verður það einnig mikilvægt starfhæft efni vegna einstaks mjög virks yfirborðs og efnafræðilegs stöðugleika.
Lykilgæðaframmistöðuvísir fyrir stækkanlegt grafít: stækkunarmagn
Stækkunarmagn er lykilframmistöðuvísir til að meta gæði stækkanlegs grafíts. Almennt séð, því stærra sem stækkunarmagnið er, því betra er stækkunarframmistaða grafítsins og því breiðari notkunarsvið þess.
Einkenni stækkanlegs grafíts
Tilraunagögn sýna að aðeins er hægt að nota stækkanlegt grafít með hátt stækkunarhlutfall (há-stækkanlegt-hlutfall stækkanlegt grafít) til að útbúa lokaafurðir með stærra stækkunarrúmmál.
Sem ný tegund af margvirku kolefnis-undirstaða efnis sýnir hár-þenslu-hlutfall stækkanlegt grafít víðtæka notkunarmöguleika á mörgum iðnaðarsviðum vegna einstakrar uppbyggingar og afkastakosta. Þetta efni er ekki aðeins hægt að nota mikið á hefðbundnum sviðum eins og þéttingu, logavarnarefni og aðsog, heldur sýnir það einnig framúrskarandi árangur á nýjum sviðum eins og hvata og orkugeymslu. Sérstaklega, á bakgrunni hraðrar þróunar nýrrar orku, hafa stækkað grafítefni, sem eru unnin úr stækkanlegu grafíti í háu{-hlutfalli, orðið tilvalin valkostur fyrir litíum-rafhlöðu rafskautaefni vegna verulega aukins bils á milli laga, framúrskarandi sértækra yfirborðsflatareiginleika og einstakrar þrívíddar uppbyggingar.
Hvað ákvarðar „hátt stækkunarhlutfall“ stækkanlegs grafíts?
Undirbúningsferli
Stig undirbúningstækni fyrir stækkanlegt grafít með miklu-þensluhlutfalli-ákvarðar beint endanlegan árangur stækkaðs grafíts og þetta er einnig lykillinn að því hvort efnið geti náð stórum-notkun á ýmsum sviðum.
Sem stendur eru aðferðir til að útbúa stækkanlegt grafít meðal annars efnaoxunarflögnun, rafefnafræðileg oxun, ómskoðun-aðstoðuð oxun, gas-fasaflutningsflögnun, bráðið saltmiðilsaðferð og fleira.
Núverandi rannsóknir sýna að efnafræðileg oxun og rafefnafræðilegar aðferðir eru enn einkennist af framleiðslu á stækkanlegu grafíti með -þenslu-hlutfalli. Sérstaklega getur efnaoxunaraðferðin náð stöðugri fjöldaframleiðslu með því að stjórna nákvæmlega hlutfalli oxunarefna (svo sem óblandaðri brennisteinssýru/saltpéturssýru blandað kerfi) og milliefnis (eins og perklórsýru); á meðan rafefnafræðilega aðferðin, vegna umhverfisvænna og vægra hvarfskilyrða, sýnir einstaka kosti í háþróuðum-forritum.
Við undirbúning eru val á oxunarefnum og fléttuefnum, hvarfhitastig og tímastýring lykilferlisbreytur sem hafa áhrif á stækkunarhlutfallið. Þess vegna, til að auka stækkunarrúmmál, er annars vegar hægt að kanna ný oxunar-/fléttunarkerfi og samsetningar þeirra (svo sem kalíumpermanganat-brennisteinssýru samsett kerfi); á hinn bóginn er hægt að fínstilla hefðbundna ferla og þróa nýstárlegar aðferðir eins og ómskoðun-aðstoð við oxunarflögnun, raðskiptingu (oxun fyrst, síðan innsetning) og tveggja-þreps innlagningarferla. Sérstaklega, eftir því sem umhverfiskröfur verða sífellt strangari og þróa með sér litla-eiturhrif, mikla-nýtni, umhverfisvæn ný oxunar-intercalation kerfi hafa orðið mikilvæg bylting í tækninýjungum til að undirbúa há-stækkunar-hlutfall stækkanlegt grafít.
Eins og er, eru algengustu oxunarefnin kalíumpermanganat, vetnisperoxíð osfrv., en milliefni eru aðallega klórsýra, ísediksýra, brennisteinssýra, saltpéturssýra osfrv.
Aðrir þættir
Helstu auðlindaþættirnir sem hafa áhrif á undirbúning há-stækkunar-hlutfalls stækkanlegs grafíts eru aðallega grafítflögustærð og hreinleiki hráefnis. Nánar tiltekið, því stærri sem grafítflögurnar eru og því hærra sem fasta kolefnisinnihaldið er (venjulega þarf hreinleiki að ná yfir 99%), því hagstæðara er það til að útbúa vörur með frábært stækkunarhlutfall. Þetta er vegna þess að stórar flögur eru með fullkomnari kristalbyggingu og hráefni með miklum -hreinleika geta dregið úr truflunum óhreininda á millihvarfinu og þar með bætt stækkunargetu lokaafurðarinnar verulega.
Samantekt
Mikið-stækkunar-hlutfall stækkanlegt grafít sýnir óbætanlega tæknilega kosti á sviðum eins og undirbúningi stækkaðs grafíts, þróun loga-tefjandi samsettra efna og há-afkastamikil rafhlöðu rafskautsefni. Á undanförnum árum, með stöðugri hagræðingu á stækkanlegum grafítundirbúningsferlum, dýpkun frammistöðurannsókna og smám saman stækkun notkunarsviða, hefur eftirspurn eftir stækkanlegum grafítvörum með hátt stækkunarhlutfall sýnt verulega vaxtarþróun.