可膨脹石墨在日常生活中能應用(yòng)在(zài)什麽地方?
1、醫學
由於可膨脹石墨(mò)有對有機、生物大分子的吸附特性,在生物(wù)醫學材料(liào)上有廣泛的應用前景。
2、高能電池(chí)材料
可膨(péng)脹石墨作為(wéi)電(diàn)池材料,是利用可膨脹石墨層間反應的(de)自由能變化轉變成電能。通常以(yǐ)可膨脹石墨(mò)作(zuò)為陰極,以鋰為陽極,或以可膨脹石墨複合氧化銀作為陰極,鋅為陽極。氟化石墨(mò)、石墨酸及(jí) AuCl3 和 TiF4 等金屬鹵化物的可(kě)膨脹石墨已應用到電池中。
3、密封材料
將原料高碳(tàn)石墨與濃硫酸、濃硝酸混合進行(háng)酸化處理、行熱處理(lǐ)後再壓製成型,製備的柔性石墨是一種新型高性能密封材料,是一種原位生長的納米材料(liào)。與石棉橡膠等傳統密封材料相比,具有良好的可壓縮性、回彈性、自粘結(jié)性、低密度等優異性能,且能在高溫、高腐等苛刻工(gōng)況條件下長期使用。用(yòng)它製作(zuò)的石墨板(bǎn)材(cái)、密封元件被(bèi)廣泛應用於宇航、機(jī)械(xiè)、電子、核能、石化、電力、船舶、冶煉(liàn)等行業(yè)。因為它具有(yǒu)質輕、導電、導熱(rè)、耐高溫、耐酸堿腐蝕、回彈(dàn)性好、潤滑性、可(kě)塑性和化學穩定性等優良特性,被(bèi)譽為(wéi)世界 “密封之王” 。
4、環(huán)保(bǎo)領域
高溫膨化得到(dào)的可膨(péng)脹石墨,具有豐富的孔(kǒng)結構,因而有優良的吸附性能(néng),所(suǒ)以在環保和生物醫學上有廣泛的用途(tú)。可膨脹石墨的孔結構有開放孔和封閉孔兩種,孔(kǒng)容積占98%左右,而且以大孔為主,孔徑分布範圍1~10.3nm。由於它是以大孔、中孔為主,所以與活性炭等微孔材料在吸附特性上也有所不同。它適於液相吸附,而不適於氣相吸附。在液相吸附中它親油疏水。1g可(kě)膨脹石墨可吸附80g以(yǐ)上重油,因而它是一種很有前途的清除水麵油汙染的環保(bǎo)材料。在化工企業的廢水治理中,常采用微生物(細菌)處理(lǐ),可膨脹石墨是一種很好(hǎo)的微生物載體,特別是對油脂類有機大分子汙染(rǎn)的水處理中(zhōng),由於(yú)化學穩定性好,又可再生複用,因此有良好的應用前景。
5、阻燃防火
防火密封條 由(yóu)於可膨脹石墨的可膨脹性及其耐高溫性,使得可膨脹石墨成為優良的密封材料(liào),在防火密封條上廣泛使用。主要有兩種形式:第一種是將可膨脹石墨材料與(yǔ)橡膠材料、無機阻燃劑、促進劑、硫化劑、補強劑、填料(liào)等混煉、硫化、成型,製成各種規格的膨脹密封膠條,主要用於防火門、防火玻(bō)璃窗等場合。這種膨脹密封(fēng)條能夠在常(cháng)溫和火災中由始至終起(qǐ)到阻隔煙氣流動(dòng)的作用。另一種是(shì)以(yǐ)玻纖帶為載體,將可膨脹石墨用某種粘(zhān)合劑粘合在載體上,這種粘(zhān)合劑在高溫時(shí)形成的炭化物所(suǒ)提供的抗(kàng)剪切力能夠有效(xiào)阻止石墨的滑動。它主(zhǔ)要用於防火門,但其不能在常溫或低溫時,有效阻隔冷煙氣的流動,所以其必須(xū)與常溫密封(fēng)劑配合使用。
塑料材料(liào)的阻燃(rán) 可膨脹石墨是塑(sù)料材料良好的阻燃劑,其具有無毒、無汙染等特點,單獨使(shǐ)用(yòng)或與其他阻燃劑混合使用都可達到理想的阻燃效果。可(kě)膨脹石墨在達到同樣阻燃效果時,用量遠小於普通阻燃劑。其作(zuò)用原理是(shì):在高溫時,可膨脹石墨急劇膨脹,窒息了火焰,同時其生成的石墨膨體材料覆蓋在基材表麵,隔絕了熱能輻射和氧的接觸;其夾層內部的酸根在膨脹時釋放出來,也促進了基材的炭化,從而(ér)通過多種阻燃方式達到(dào)良好的效果。
防火包、可(kě)塑型防火堵料、阻火圈 因為可膨脹石墨在高溫(wēn)中具有抗破壞能力及其具有較高的膨脹率,可作為防火包、可塑型防火堵料(liào)、阻火圈成分中有效的膨脹阻燃材料,用於建築中的防火封(fēng)堵(例如:密封建築管道、電纜、電線、煤氣、瓦斯管、風管穿過的孔洞等場合)。
塗料上的應用 可膨脹石墨的細顆粒加(jiā)入到普通塗料中,可製(zhì)得效果較好的阻燃防靜電塗料,提高其耐高溫及防火性能。其(qí)在火災(zāi)中形成的大量輕質不燃碳層,能有效阻隔熱量向基材(cái)的輻射,有(yǒu)效保護基材。另外由於石(shí)墨(mò)是良好的電導體,製得的塗料可(kě)防(fáng)止靜電荷(hé)的聚集,用(yòng)於石油儲罐(guàn),達到防火防靜電的雙重效果。
防火板、防火紙 抗腐蝕耐(nài)高溫板:在金屬基層(céng)上襯有可膨脹石墨層,可膨脹石墨層與(yǔ)金屬基層之間有炭化(huà)膠接(jiē)層,可膨脹石墨層外覆有炭化(huà)保護層。具有抗腐蝕,耐高溫和高壓的性能。同(tóng)時耐熱衝擊,在低溫下也可正常使用,不怕速(sù)冷速熱,並具有優良的熱傳導係數,使用溫度為 - 100~2 000 ℃。適用範圍廣,製造容易,成(chéng)本較低。另外,將可膨脹石墨高(gāo)溫膨脹後,壓製成(chéng)的石墨紙,也被應用於防火保(bǎo)溫的場所。