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新しい機能性炭素材料である拡張黒鉛(EG)は、天然黒鉛フレークをインターカレーション、洗浄、乾燥、高温膨張させて得られる、ゆるくて多孔質の虫状の材料です。EGは、天然黒鉛の耐寒性、耐熱性、耐食性、自己潤滑性などの優れた特性に加え、柔軟性、圧縮弾性、吸着性、生態環境調和性、生体適合性、耐放射線性など、天然黒鉛にはない特性を備えています。持っている。ブロディは 1860 年代初頭に、天然黒鉛を硫酸や硝酸などの化学試薬で加熱することによって膨張黒鉛を発見しました。しかし、その適用は100年後に始まりました。それ以来、多くの国で膨張黒鉛の研究開発が相次ぎ、科学的に大きな進歩を遂げてきました。

膨張黒鉛は、高温で瞬時に体積が 150 ~ 300 倍に膨張し、薄片状からバーミキュラに変化し、その結果、緩い構造、多孔質で湾曲した表面積の拡大、表面エネルギーの向上、薄片状黒鉛の吸着性の強化、および薄片状黒鉛間の自己キメリズムが生じます。バーミキュラグラファイトは、柔軟性、弾力性、可塑性を高めます。
膨張黒鉛のいくつかの開発方向は次のとおりです。

1. 特殊用途膨張黒鉛
実験により、グラファイトワームには電磁波を吸収する機能があることが示されており、膨張黒鉛は軍事利用価値が高い。米軍も我が国軍もこの分野で実験研究を行ってきました。膨張黒鉛は次の要件を満たす必要があります。 (1) 初期膨張温度が低く、膨張体積が大きい。(2)化学的性質が安定しており、5年間保存しても基本的に膨張率が低下しない。(3) 膨張黒鉛の表面は中性であり、薬莢に対する腐食性がありません。

2. 粒状膨張黒鉛
小粒子膨張黒鉛とは、主に膨張量100ml/gの300用途膨張黒鉛を指します。主に難燃塗料に使用されており、需要が多い製品です。

3. 初期膨張温度が高い膨張黒鉛
高い初期膨張温度を有する膨張黒鉛の初期膨張温度は290〜300℃であり、膨張体積は≧230ml / gです。この種の膨張黒鉛は、主にエンジニアリングプラスチックやゴムの難燃化に使用されます。この製品は河北農業大学によって開発に成功し、国家特許を申請しました。

4. 表面改質グラファイト
膨張黒鉛を難燃材として使用する場合、黒鉛と他の成分の溶解性が関係します。グラファイトの表面は高度に石化されているため、親油性でも親水性でもありません。したがって、黒鉛と他の成分との相溶性の問題を解決するには、黒鉛の表面を改質する必要がある。グラファイトの表面を白くすること、つまりグラファイトの表面を白い固体の膜で覆うことを提案する人もいる。これは解決するのが難しい問題です。これには、実験室で達成できる膜化学または表面化学が含まれます。工業化には困難もある。この種の白色膨張黒鉛は主に難燃性コーティングとして使用されます。

5. 低い初期膨張温度と低温膨張黒鉛
この種の膨張黒鉛は80~150℃で膨張し始め、600℃で膨張量は250ml/gに達します。この条件を満たす膨張性グラファイトを調製する際の困難は、以下の点にある。(1) 適切な挿入剤を選択する。(2) 乾燥条件を制御し、習得する。(3) 水分の測定。(4) 環境保護問題の解決。現在、低温膨張性黒鉛の調製はまだ実験段階にある。

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投稿日時: 2023 年 2 月 21 日