مادة الجرافيت الموسعة ومثبطات اللهب

باعتبارها مادة كربونية وظيفية جديدة، فإن الجرافيت الموسع (EG) عبارة عن مادة تشبه الدودة فضفاضة ومسامية يتم الحصول عليها من رقائق الجرافيت الطبيعية عن طريق الإقحام والغسيل والتجفيف والتمدد بدرجة حرارة عالية.على سبيل المثال، بالإضافة إلى الخصائص الممتازة للجرافيت الطبيعي نفسه، مثل مقاومة البرد والحرارة، ومقاومة التآكل والتشحيم الذاتي، فإنه يتميز أيضًا بخصائص النعومة ومرونة الضغط والامتصاص والتنسيق البيئي البيئي والتوافق الحيوي ومقاومة الإشعاع التي يتمتع بها الجرافيت الطبيعي. لا يمتلك.في وقت مبكر من ستينيات القرن التاسع عشر، اكتشف برودي الجرافيت الموسع عن طريق تسخين الجرافيت الطبيعي باستخدام الكواشف الكيميائية مثل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك، لكن تطبيقه لم يبدأ إلا بعد مائة عام.ومنذ ذلك الحين، أطلقت العديد من البلدان البحث والتطوير للجرافيت الموسع، وحققت اختراقات علمية كبيرة.

يمكن للجرافيت الموسع عند درجة حرارة عالية أن يوسع الحجم على الفور من 150 إلى 300 مرة، من الورقة إلى الشكل الدودي، بحيث يكون الهيكل فضفاضًا ومساميًا ومنحنيًا، ويتم توسيع مساحة السطح، وتحسين طاقة السطح، ويتم امتصاص رقائق الجرافيت معزز، ويمكن أن يكون الجرافيت الدودي فسيفساء ذاتيًا، مما يزيد من نعومته ومرونته ومرونته.

الجرافيت القابل للتوسيع (EG) هو مركب من طبقات الجرافيت يتم الحصول عليه من رقائق الجرافيت الطبيعية عن طريق الأكسدة الكيميائية أو الأكسدة الكهروكيميائية.من حيث الهيكل، EG عبارة عن مادة مركبة على المستوى النانوي.عندما يتعرض EG الناتج عن أكسدة H2SO4 العادي إلى درجة حرارة عالية تزيد عن 200 درجة مئوية، يحدث تفاعل REDOX بين ذرات حمض الكبريتيك وكربون الجرافيت، مما ينتج كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، بحيث يبدأ EG في التوسع ، ويصل إلى حجمه الأقصى عند 1100 درجة مئوية، ويمكن أن يصل حجمه النهائي إلى 280 مرة من الحجم الأولي.تسمح هذه الخاصية لـ EG بإطفاء اللهب من خلال زيادة مؤقتة في الحجم في حالة نشوب حريق.

تنتمي آلية مثبطات اللهب لـ EG إلى آلية مثبطات اللهب لمرحلة التصلب، وهي مثبطات اللهب عن طريق تأخير أو مقاطعة توليد المواد القابلة للاحتراق من المواد الصلبة.على سبيل المثال، عند تسخينه إلى حد معين، سيبدأ في التوسع، وسيصبح الجرافيت الموسع شكلًا دائريًا بكثافة منخفضة جدًا عن المقياس الأصلي، وبالتالي يشكل طبقة عازلة جيدة.إن لوح الجرافيت الموسع ليس فقط مصدر الكربون في النظام الموسع، ولكن أيضًا الطبقة العازلة، والتي يمكنها العزل الحراري بشكل فعال، وتأخير وإيقاف تحلل البوليمر؛وفي الوقت نفسه، يتم امتصاص كمية كبيرة من الحرارة أثناء عملية التمدد، مما يقلل من درجة حرارة النظام.بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية التمدد، يتم إطلاق أيونات حمضية في الطبقة البينية لتعزيز الجفاف والكربنة.

EG كمثبط للهب لحماية البيئة وخالي من الهالوجين، مزاياه هي: غير سام، لا يولد غازات سامة ومسببة للتآكل عند تسخينه، وينتج القليل من غاز المداخن؛كمية الإضافة صغيرة.لا يقطر.قدرة قوية على التكيف البيئي، ولا توجد ظاهرة هجرة؛استقرار الأشعة فوق البنفسجية واستقرار الضوء جيدان؛المصدر كافي وعملية التصنيع بسيطة.لذلك، تم استخدام EG على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المواد المقاومة للهب والمقاومة للحريق، مثل أختام الحريق، وألواح الحريق، والطلاءات المقاومة للحرائق والمضادة للكهرباء الساكنة، وأكياس الحريق، والمواد البلاستيكية لمنع الحرائق، والحلقة المقاومة للحريق، والمواد البلاستيكية المقاومة للهب.