¿Qué papel desempeña el grafito en escamas en nuestras vidas?
Existen dos tipos de grafito: el grafito natural y el grafito artificial. Con la mejora de la tecnología de fabricación, la función del grafito artificial no es inferior a la del grafito natural en muchos casos. Sin embargo, el grafito natural siempre ha mantenido sus ventajas únicas en algunos campos determinados.
Entre los recursos de grafito natural, el grafito en escamas (grafito cristalino) tiene bajo almacenamiento, alto valor, buena conductividad térmica, lubricidad y resistencia a la oxidación, que se utiliza ampliamente en metalurgia, maquinaria, industria química, refractarios, aeroespacial y otras industrias, así como uno de los materiales no metálicos esenciales para el desarrollo de la alta tecnología moderna.
El grafito en escamas es uno de los minerales más boyantes de la naturaleza por su estructura en escamas y sus buenas propiedades superficiales. Con el desarrollo de la tecnología de calentamiento y la tecnología de lixiviación ácida, la pureza del grafito es cada vez mayor. Cuando la pureza del grafito alcanza el 99% ~ 99,99% o más, se ha utilizado ampliamente en compuestos de carbono, industria electrónica, materiales de fricción, lubricación y otros campos.
Grafeno
El grafeno es un tipo de material de carbono con una superficie específica muy alta y un amplio potencial de aplicación, que es significativamente superior a otros productos en términos de capacidad específica, coste y vida útil.
Las materias primas están relacionadas principalmente con los tipos de productos y los métodos de preparación. Por ejemplo, las materias primas del decapado mecánico, el crecimiento epitaxial y la reducción del óxido de grafito son todas grafito natural en escamas (cristalino), entre las cuales el grafito en escamas grandes es más propicio para la generación de grafeno; la materia prima de las películas finas de grafeno preparadas por el método de deposición gaseosa es gas que contiene carbono, que no tiene nada que ver con el grafito.
Grafeno expandido
Como nuevo tipo de material de carbono funcional, el grafito expandido (EG) es un material suelto y poroso en forma de gusano que se obtiene a partir de escamas de grafito natural tras su intercalación, lavado, secado y expansión a alta temperatura. Para fabricar grafito expandido debe utilizarse grafito de gran tamaño, mientras que el grafito de grano fino no puede utilizarse o es difícil de utilizar.
Además de las excelentes propiedades del grafito natural, como la resistencia al frío y al calor, la resistencia a la corrosión y la autolubricación, el grafito expandido también tiene características como la suavidad, la resistencia a la compresión, la adsorción, la coordinación con el entorno ecológico, la biocompatibilidad y la resistencia a la radiación que el grafito natural no tiene. El grafito expandido tiene una amplia gama de aplicaciones, y se puede utilizar como relleno ignífugo, apósitos médicos, pero también se puede procesar en grafito flexible para materiales de sellado.
Material para baterías catódicas de grafito
El grafito tiene una conductividad excelente, 100 veces superior a la de los minerales no metálicos en general. Es el material catódico más utilizado para las baterías de iones de litio. Tanto el grafito en escamas como el grafito artificial pueden utilizarse como materiales anódicos para baterías, y ambos tienen sus ventajas. Sin embargo, el grafito en escamas no puede utilizarse como material anódico para baterías debido a su baja capacitancia.
El grafito en escamas tiene muchas ventajas, como su bajo precio, su alta conductividad de electrones, su alto coeficiente de difusión de iones de litio, su alta capacidad de incrustación y su bajo potencial de incrustación. Sin embargo, tiene un umbral de aplicación elevado que requiere un entorno y una tecnología de procesamiento elevados por parte de las empresas. El precio del grafito artificial es alto y el umbral de aplicación es bajo, además, no requiere una alta tecnología de procesamiento, y también se está desarrollando rápidamente. En una palabra, actualmente hay grafito cristalino y grafito artificial en las baterías de teléfonos móviles y cámaras, y la proporción de ambos es similar.
Material refractario
El grafito en escamas en sí tiene una excelente resistencia al choque térmico y a la erosión por escoria, y sus productos tienen la misma resistencia a altas temperaturas, propiedades de alta resistencia, que son ampliamente utilizados en la industria del oro de refractarios y revestimientos avanzados, tales como el agente de protección de lingotes en la fabricación de acero, revestimiento de hornos metalúrgicos, ladrillo de carbón de magnesia, crisol de grafito y así sucesivamente.
Material lubricante
La buena lubricidad del material de grafito proviene de la estructura cristalina del grafito. Entre ellos, la lubricidad del grafito a gran escala es mejor que la del grafito a escala fina, cuanto mayor es la escala del grafito, menor es el coeficiente de fricción, mejor es la lubricidad.
El grafito en escamas se utiliza a menudo como lubricante en la industria mecánica. La emulsión de grafito producida por procesamiento profundo es un buen lubricante para muchos procesamientos de metales (trefilado de alambres, trefilado de tubos). Además, los lubricantes se reducen en gran medida cuando se utiliza a alta velocidad, alta temperatura y alta presión, mientras que el material resistente al desgaste de grafito todavía puede trabajar en 200 ~ 2000 ℃ y altas velocidades sin lubricantes. En gran medida el transporte de equipos de medios corrosivos, material de grafito también será ampliamente utilizado para hacer la copa del pistón, anillo de sellado y el cojinete, de modo que la operación también no es necesario añadir lubricantes.
