İşin irəliləməsi

Genişlənə bilən qrafit istehsal prosesi

Kimyəvi Oksidləşmə

Kimyəvi oksidləşmə üsulu genişlənə bilən qrafit hazırlamaq üçün ənənəvi bir üsuldur. Bu üsulda təbii pullu qrafit uyğun oksidləşdirici və interkalasiya edən maddə ilə qarışdırılır, müəyyən bir temperaturda idarə olunur, daim qarışdırılır və yuyulur, süzülür və qurudularaq genişlənən qrafit əldə edilir. Kimyəvi oksidləşmə üsulu sadə avadanlıq, rahat işləmə və aşağı qiymət üstünlükləri ilə sənayedə nisbətən yetkin bir üsul halına gəlmişdir.

Kimyəvi oksidləşmə prosesinə oksidləşmə və interkalasiya daxildir. Qrafitin oksidləşməsi genişlənən qrafitin əmələ gəlməsinin əsas şərtidir, çünki interkalasiya reaksiyasının düzgün gedə bilməsi qrafit təbəqələri arasındakı açılma dərəcəsindən asılıdır. temperatur əla sabitliyə və turşu və qələvi müqavimətinə malikdir, buna görə də turşu və qələvi ilə reaksiya vermir, buna görə də oksidantın əlavə edilməsi kimyəvi oksidləşmədə zəruri əsas komponentə çevrilmişdir.

Bir çox növ oksidan var, ümumiyyətlə istifadə olunan oksidanlar bərk oksidləşdiricilərdir (məsələn, kalium permanganat, kalium dikromat, xrom trioksid, kalium xlorat və s.) ). Son illərdə kalium permanganatın genişlənə bilən qrafit hazırlamaqda istifadə olunan əsas oksidant olduğu aşkar edilmişdir.

Oksidləşdiricinin təsiri altında qrafit oksidləşir və qrafit təbəqəsindəki neytral şəbəkə makromolekulları müsbət yüklü planar makromolekullara çevrilir. Eyni müsbət yükün itələyici təsiri səbəbiylə qrafit təbəqələri arasındakı məsafə artır, bu da interkalatorun qrafit qatına hamar bir şəkildə girməsi üçün bir kanal və yer təmin edir. Genişləndirilə bilən qrafit hazırlama prosesində interkalasiya edən maddə əsasən turşudur. Son illərdə tədqiqatçılar əsasən kükürd turşusu, nitrat turşusu, fosfor turşusu, perklor turşusu, qarışıq turşu və buzlu sirkə turşusundan istifadə edirlər.

Chemical-oxidation

Elektrokimyəvi üsul

Elektrokimyəvi üsul sabit bir cərəyandır, çünki elektrolit, qrafit və metal materiallar (paslanmayan poladdan hazırlanmış material, platin lövhə, qurğuşun lövhə, titan lövhə və s.) Kompozit anoddan ibarət olan metal materiallardan ibarətdir. qapalı bir döngə meydana gətirən katod olaraq elektrolit; Və ya elektrolitdə, elektrolitdə asılmış qrafit eyni zamanda mənfi və pozitiv lövhəyə daxil edilir, iki elektrod vasitəsilə anodik oksidləşmə üsulu ilə enerji verilir. Qrafitin səthi karbokasiyaya qədər oksidləşir. Eyni zamanda, elektrostatik cazibə və konsentrasiya fərqi diffuziyasının birgə hərəkəti altında, turşu ionları və ya digər qütblü interkalant ionları qrafit təbəqələri arasında yerləşdirilərək genişlənən qrafit əmələ gətirir.
Kimyəvi oksidləşmə metodu ilə müqayisədə, oksidant istifadə etmədən bütün prosesdə genişlənən qrafit hazırlamaq üçün elektrokimyəvi üsul, müalicə miqdarı böyükdür, aşındırıcı maddələrin qalıq miqdarı azdır, elektrolit reaksiyadan sonra təkrar emal edilə bilər, turşu miqdarı azalır, xərclərə qənaət edilir, ətraf mühitin çirklənməsi azalır, avadanlıqların zədələnməsi azdır və xidmət müddəti uzadılır.Son illərdə elektrokimyəvi üsul tədricən genişlənən qrafit hazırlamaq üçün üstünlük verilən üsul halına gəldi. bir çox üstünlükləri olan bir çox müəssisə.

Qaz Fazlı Difüzyon Metodu (İki Bölməli Metod)

Qaz fazalı diffuziya üsulu, interkalatorla qrafitin qaz halında təmasda olması və interkalasiya reaksiyası ilə genişlənən qrafit istehsal etməkdir.Ümumiyyətlə, qrafit və əlavə istiyə davamlı şüşə reaktorunun hər iki ucuna yerləşdirilir və vakuum vurulur və möhürlənmiş, buna görə də iki kameralı üsul olaraq da bilinir.Bu üsul tez -tez sənayedə halojen -EG və qələvi metal -EG sintez etmək üçün istifadə olunur.
Üstünlüklər: reaktorun quruluşu və qaydası idarə oluna bilər, reaktivlər və məhsullar asanlıqla ayrılır.
Dezavantajlar: reaksiya cihazı daha mürəkkəbdir, əməliyyat daha çətindir, buna görə çıxış məhduddur və yüksək temperatur şəraitində aparılacaq reaksiya, vaxt daha uzundur və reaksiya şərtləri çox yüksəkdir, hazırlıq mühiti vakuum olun, buna görə istehsal dəyəri nisbətən yüksəkdir, geniş miqyaslı istehsal tətbiqləri üçün uyğun deyil.

Qarışıq Maye Mərhələ Metodu

Qarışıq maye fazası üsulu, genişlənən qrafit hazırlamaq üçün qızdırıcı reaksiya üçün təsirsiz qaz və ya mühürleme sisteminin hərəkətliliyinin qorunması altında daxil edilmiş materialı qrafitlə birbaşa qarışdırmaqdır. Ümumiyyətlə qələvi metal-qrafit interlaminar birləşmələrinin (GIC) sintezi üçün istifadə olunur.
Üstünlüklər: Reaksiya prosesi sadədir, reaksiya sürəti sürətlidir, qrafit xammalı və əlavə nisbətini dəyişdirərək kütləvi istehsal üçün daha uyğun genişlənən qrafitin müəyyən quruluşuna və tərkibinə çata bilər.
Dezavantajlar: Yaranan məhsul qeyri -sabitdir, GIC -lərin səthinə yapışdırılmış sərbəst daxil olan maddə ilə mübarizə aparmaq çətindir və çoxlu sintez zamanı qrafit interlamellar birləşmələrinin tutarlılığını təmin etmək çətindir.

Mixed-liquid-phase-method

Ərimə üsulu

Ərimə üsulu, qrafitin genişlənən qrafit hazırlamaq üçün intercalating material və istiliklə qarışdırılmasıdır. Ötektik komponentlərin sistemin ərimə nöqtəsini (hər bir komponentin ərimə nöqtəsindən aşağı) aşağı sala biləcəyinə əsaslanaraq, hazırlanması üçün bir üsuldur. qrafit təbəqələri arasına eyni vaxtda iki və ya daha çox maddəni (ərimiş duz sistemi əmələ gətirməlidir) daxil etməklə üçlü və ya çoxkomponentli GİK -lər. Ümumiyyətlə metal xloridlərin hazırlanmasında istifadə olunur - GİKlər.
Üstünlüklər: Sintez məhsulu yaxşı sabitliyə, yuyulması asan, sadə reaksiya cihazına, aşağı reaksiya temperaturuna, qısa müddətə, geniş istehsal üçün uyğundur.
Dezavantajlar: reaksiya prosesində məhsulun sifariş quruluşunu və tərkibini nəzarət etmək çətindir və kütləvi sintezdə məhsulun sifariş quruluşu və tərkibinin uyğunluğunu təmin etmək çətindir.

Sıxılma üsulu

Təzyiqli üsul, qrafit matrisini qələvi torpaq metal və nadir torpaq metal tozu ilə qarışdırmaq və təzyiq altında M-GICS istehsal etməkdir.
Dezavantajları: Yalnız metalın buxar təzyiqi müəyyən bir eşikdən artıq olduqda, daxiletmə reaksiyası həyata keçirilə bilər; Bununla birlikdə, temperatur çox yüksəkdir, metal və qrafitin karbidlər əmələ gətirməsinə səbəb olmaq, mənfi reaksiya, buna görə də reaksiya temperaturu müəyyən bir diapazonda tənzimlənməlidir. Nadir torpaq metallarının daxil olma temperaturu çox yüksəkdir, buna görə də Reaksiya temperaturunu aşağı salın.Bu üsul aşağı ərimə nöqtəsi olan metal-GICS hazırlamaq üçün uyğundur, lakin cihaz mürəkkəbdir və işləmə tələbləri sərtdir, buna görə indi nadir hallarda istifadə olunur.

Partlayış Metodu

Partlayıcı üsul ümumiyyətlə KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O piropiros və ya hazırlanan qarışıqlar kimi qrafit və genişləndirici agentdən istifadə edir, qızdırıldıqda qrafit eyni vaxtda oksidləşmə və interkalasiya reaksiyasına girən kambiyum birləşməsidir. "partlayıcı" bir şəkildə genişləndirilərək genişlənmiş qrafit əldə edilir. Metal duzu genişləndirici vasitə kimi istifadə edildikdə, məhsul daha genişlənmiş qrafit deyil, həm də metaldır.

The-explosion-method