Tecnología para producir grafito expandible de alta calidad mediante método de anodizado
1 Introducción al contenido
A fines de la década de 1980, China acababa de introducirlo. Líneas de producción de grafito flexible. Como materia prima para el grafito flexible, el grafito expandible no solo satisface la demanda interna de producción de grafito flexible, sino que también gana un gran mercado a nivel internacional. En ese momento, la tecnología para el grafito expandible era un método químico y la tecnología era inestable. El contenido de azufre residual de muchos productos después de la expansión llega a 2000×10-6.
El grafito expandible es un compuesto de capa intermedia de grafito residual. En la industria, el ácido sulfúrico generalmente se usa como agente de intercalación para generar H2SO4-GIC, y luego la mayor parte del H2SO4 se elimina mediante lavado con agua y secado para producir grafito expandible. El grafito expandible se calienta rápidamente a altas temperaturas y las partículas de grafito se expanden para formar grafito expandido en forma de gusano, que se enrolla en tiras u hojas de grafito flexible. El grafito flexible es actualmente el material de sellado de nueva generación con mejor rendimiento y es la primera opción para las centrales nucleares. Se utiliza ampliamente en la fabricación de sellos en las industrias de generación de energía, petroquímica, automotriz, química, aeroespacial y otras. Un indicador importante del grafito flexible es el contenido de azufre residual, que depende principalmente del contenido de azufre residual del grafito expandible. Las industrias de más alta tecnología, como la energía nuclear y la química fina, requieren un menor contenido de azufre residual.
Al preparar H2SO4-GIC, el ácido sulfúrico no se puede insertar directamente en el grafito. Los métodos químicos comunes deben utilizar oxidantes fuertes como permanganato de potasio, ácido nítrico y peróxido de hidrógeno para insertar H2SO4 entre las capas de grafito. Una vez que comienza una reacción química, se desarrolla espontáneamente y es difícil de controlar. Por lo tanto, una vez que haya una desviación en los ingredientes o cambios en las condiciones ambientales como temperatura, presión y humedad, surgirán problemas en la calidad del producto. La Universidad de Tsinghua, una unidad de investigación técnica, utiliza métodos electroquímicos para intercalar directamente grafito y ácido sulfúrico bajo oxidación anódica sin utilizar ningún oxidante. Se suministra energía a la reacción y la reacción finaliza cuando se corta la energía y el proceso es completamente controlable. Al mismo tiempo, el grado de reacción se controla mediante el tiempo y el voltaje (corriente) para garantizar la calidad del producto. El contenido de azufre residual del grafito expandible ordinario es inferior a 800 × 10-6, y es difícil preparar químicamente grafito expandible nuclear libre de azufre y bajo en azufre. Dado que no se añaden aditivos, la recuperación y reutilización del ácido residual en el proceso es sencilla, reduciendo costes y contaminación ambiental. Desde una perspectiva integral de costos, el método de anodizado es más bajo que el método químico tradicional.
2. Promoción y aplicación
Esta tecnología se ha industrializado en Hebei, Mongolia Interior, Shandong y otras empresas, y la mayoría de los productos se exportan.
Tres. Reconocimientos, Premios y Patentes
La tecnología fue desarrollada e industrializada desde 1989 hasta 1992. Ha obtenido tres patentes de invención (los números de patente son ZL 91111825.x, ZL 91111826.8, ZL92165438+). Este logro le valió el tercer premio del Premio Nacional de Invención 1993.