Окисленный графит

Терморасширенный графит: свойства, области применения

Терморасширяющийся графит представляет собой модификацию исходного минерала, отличающуюся от стандартной особенностью строения кристаллической решетки. В данном случае речь идет об аллотропной вариации со специфической слоистой структурой. 

Окисленный графит применение находит в различных сферах за счет ряда своих уникальных качеств. Он обеспечивает защиту от огня, хорошо защищает от теплопотерь и противодействует появлению коррозии. Графит окисленный терморасширяющийся проходит сублимацию только при очень высоких температурах. Этот процесс заключается в переходе из твердой фазы сразу в газ без превращения в жидкость. При сильном нагревании материал обладает и другими полезными свойствами, в том числе, сохраняет максимальную удельную прочность и слабо испаряется. В случае попадания в восстановительную или нейтральную среду минерал остается химически инертным. Плавления графита не происходит ни при каких условиях, а добиться его сгорания сложнее, чем в случае с алмазом. В то же время минерал является хорошим проводником тока, а при погружении в кислоту его растворения не происходит.

Графит окисленный терморасширяющийся на протяжении всего срока использования не меняет своих качеств. Он остается пластичен и упруг, а также сохраняет низкий коэффициент трения. Выполнять какие-либо изделия из него можно без применения связующих компонентов и пластификаторов.

Графит терморасширенный сохраняет свою пластичность и при повышенных температурах, и при их циклической смене. В результате выполненным из него изделиям в процессе эксплуатации не нужно дополнительное обслуживание. Их масса со временем не изменяется, объем и эластичные свойства так же остаются изначальными. Такие изделия работают при нагревании до более чем 550 °С, они обеспечивают полную герметичность и остаются непроницаемыми. Эксплуатировать их можно в щелочной и кислой среде, в органических растворителях, в нефти или предназначенной для питья воде.

Как получают графит окисленный терморасширяющийся

На начальной стадии происходит окисление исходного кристаллического графита. Чтобы он окислился, требуется внедрить молекулы и ионы азотной или серной кислоты между слоями кристаллической решетки. Реакция происходит при присутствующем окислителе. Когда получился графит окисленный терморасширяющийся, производится его промывка и просушка. После этого минерал отправляется на термическую обработку с нагревом до 1000 °C. Температура при разогреве меняется со скоростью 400-600 °C в секунду.

Нагревается графит терморасширенный очень быстро, поэтому кристаллическая решетка резко избавляется от газообразных продуктов разложения введенной ранее серной кислоты. Эти газы производят в пространстве между кристаллами высокое расклинивающее давление, достигающее 400 атмосфер. В результате и получается графит терморасширенный. Его характеризует малая насыпная плотность и высокая удельная поверхность. Определенный объем серы может сохраняться и после описанных действий.

Графит окисленный терморасширяющийся проходит прокатку, в некоторых случаях он армируется, получает присадки и после этого отправляется под пресс для изготовления конечных изделий.

Окисленный графит — применение в огнезащите

Расширение при резком нагревании делает графит крайне эффективным антипиреном. Способность противодействовать пламени позволяет изготавливать из него:

• лакокрасочные материалы с высокой степенью защиты от огня;
• резинотехнику и полимеры с огнеупорными качествами;
• термоизоляцию для поверхности расплавленного металла в металлургии.

Если в составе защитного покрытия присутствует терморасширяющийся графит, то при нагревании происходит его вспучивание и появляется толстый слой пены. Она не дает огню распространяться, а значит, основание из дерева или металла не перегревается и в дальнейшем не разрушается. Окисленный графит при применении в огнезащите в результате нагрева расширяется до 1100 процентов. Это позволяет наносить покрытие на защищаемое основание тонким слоем, не достигающим 1 миллиметра. В результате краска расходуется мало, весит покрытие незначительно, а обработанная конструкция остается эргономичной.