Η σκόνη γραφίτη είναι ένα είδος υλικού λεπτής σκόνης κατασκευασμένο από άνθρακα μετά από πυρόλυση ή ενανθράκωση σε υψηλή θερμοκρασία και το κύριο συστατικό του είναι ο άνθρακας. Η σκόνη γραφίτη έχει μια μοναδική πολυεπίπεδη δομή, η οποία είναι γκρι μαύρη ή ανοιχτόμαυρη. Το μοριακό του βάρος είναι 12.011.
Τα χαρακτηριστικά της σκόνης γραφίτη μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
1. Υψηλή αγωγιμότητα και θερμική αγωγιμότητα: η σκόνη γραφίτη είναι ένα καλό αγώγιμο και θερμική αγωγιμότητα υλικό, με υψηλή θερμική αγωγιμότητα και αγωγιμότητα. Αυτό οφείλεται κυρίως στη σφιχτή διάταξη και τη στρωματοποιημένη δομή των ατόμων άνθρακα στον γραφίτη, η οποία διευκολύνει τη μεταφορά των ηλεκτρονίων και της θερμότητας.
2. Καλή χημική αδράνεια: η σκόνη γραφίτη έχει καλή χημική σταθερότητα και αδράνεια υπό κανονικές συνθήκες και δεν αντιδρά με τις περισσότερες ουσίες. Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο η σκόνη γραφίτη χρησιμοποιείται ευρέως στους τομείς των ηλεκτρονικών και χημικών υλικών, της προστασίας από τη διάβρωση υψηλής θερμοκρασίας κ.λπ.
3. Έχει κάποια μηχανική αντοχή: σε σύγκριση με άλλα νανο-υλικά, η σκόνη γραφίτη έχει υψηλότερη αντοχή στην κρούση, αντίσταση εξώθησης και αντίσταση στη ρωγμή, η οποία μπορεί να ενισχύσει τις μηχανικές ιδιότητες των υλικών σε κάποιο βαθμό.
Οι μέθοδοι παρασκευής της σκόνης γραφίτη είναι διάφορες και οι κοινές μέθοδοι είναι οι εξής:
1. Πυρόλυση σε υψηλή θερμοκρασία: θερμάνετε τον φυσικό γραφίτη ή τον χημικά συντιθέμενο κρύσταλλο γραφίτη σε υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 2000 ℃) για να τον αποσυνθέσετε σε σκόνη γραφίτη.
2. Μέθοδος ενανθράκωσης σε υψηλή θερμοκρασία: η σκόνη γραφίτη λαμβάνεται με χημική αντίδραση γραφίτη με πρώτες ύλες με στρωμένη δομή παρόμοια με τον γραφίτη. Ανάλογα με τις διαφορετικές πρώτες ύλες, μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικές μεθόδους παρασκευής, όπως εναπόθεση χημικών ατμών, πυρόλυση και ενανθράκωση.
3. Μηχανική μέθοδος: μέσω μηχανικών εργασιών λείανσης και κοσκινίσματος, τα υλικά φυσικού γραφίτη ή συνθετικού γραφίτη επεξεργάζονται για να ληφθεί σκόνη γραφίτη.
Οι διαφορετικές μέθοδοι παρασκευής έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στην ποιότητα, την καθαρότητα και τη μορφολογία της σκόνης γραφίτη. Σε πρακτικές εφαρμογές, οι κατάλληλες μέθοδοι προετοιμασίας πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις.
1. Ηλεκτρονικά και χημικά υλικά: η σκόνη γραφίτη μπορεί να παρασκευαστεί σε αγώγιμα και θερμικά αγώγιμα πολυμερή σύνθετα υλικά, τα οποία χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές, μπαταρίες, αγώγιμα μελάνια και άλλα πεδία. Για παράδειγμα, στα υλικά ηλεκτροδίων, η σκόνη γραφίτη μπορεί να αυξήσει την αγωγιμότητα του υλικού, να βελτιώσει την ηλεκτροχημική απόδοση του ηλεκτροδίου και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
2. Υλικά επικάλυψης: η σκόνη γραφίτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή διαφόρων επιστρώσεων, όπως αντιδιαβρωτική επίστρωση, επίστρωση θερμικής αγωγιμότητας, επίστρωση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης κ.λπ. Στους τομείς του αυτοκινήτου, των αεροσκαφών, των κατασκευών κ.λπ. με σκόνη γραφίτη μπορεί να βελτιώσει την υπεριώδη αντίσταση και την αντοχή στη διάβρωση των υλικών.
3. Καταλύτης: Η σκόνη γραφίτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή του καταλύτη και χρησιμοποιείται ευρέως στην οργανική σύνθεση, τη χημική παραγωγή και άλλους τομείς. Για παράδειγμα, στην υδρογόνωση φυτικού ελαίου, η σκόνη γραφίτη μετά την επεξεργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης για τη βελτίωση της εκλεκτικότητας και της απόδοσης της αντίδρασης.
4. Κεραμικά υλικά: Κατά την παρασκευή κεραμικών υλικών, η σκόνη γραφίτη μπορεί να βελτιώσει τη μηχανική αντοχή και άλλες ιδιότητές της μέσω της ενισχυτικής επίδρασης. Ειδικά σε κεραμικά και πορώδη κεραμικά, η σκόνη γραφίτη χρησιμοποιείται ευρέως.
