Grafiittijauhe on eräänlainen hieno jauhemateriaali, joka on valmistettu hiilestä korkean lämpötilan pyrolyysin tai hiiltymisen jälkeen, ja sen pääkomponentti on hiili. Grafiittijauheella on ainutlaatuinen kerrosrakenne, joka on harmaa musta tai vaalean musta. Sen molekyylipaino on 12,011.
Grafiittijauheen ominaisuudet voidaan tiivistää seuraavasti:
1. Korkea johtavuus ja lämmönjohtavuus: grafiittijauhe on hyvä johtava ja lämmönjohtava materiaali, jolla on korkea lämmönjohtavuus ja johtavuus. Tämä johtuu pääasiassa grafiitin hiiliatomien tiukasta järjestelystä ja kerrosrakenteesta, mikä tekee elektronien ja lämmön johtamisesta helppoa.
2. Hyvä kemiallinen inertisyys: grafiittijauheella on hyvä kemiallinen stabiilisuus ja inertisyys normaaleissa olosuhteissa, eikä se reagoi useimpien aineiden kanssa. Tästä syystä grafiittijauhetta käytetään laajalti elektronisten ja kemiallisten materiaalien, korkean lämpötilan korroosiosuojauksen jne.
3. Sillä on tietty mekaaninen lujuus: verrattuna muihin nanomateriaaleihin, grafiittijauheella on suurempi iskunkestävyys, suulakepuristuskestävyys ja halkeamiskestävyys, mikä voi parantaa materiaalien mekaanisia ominaisuuksia jossain määrin.
Grafiittijauheen valmistusmenetelmät ovat erilaisia, ja yleiset menetelmät ovat seuraavat:
1. Pyrolyysi korkeassa lämpötilassa: lämmitä luonnollista grafiittia tai kemiallisesti syntetisoitua grafiittikidettä korkeaan lämpötilaan (yli 2000 ℃) sen hajottamiseksi grafiittijauheeksi.
2. Korkean lämpötilan karbonointimenetelmä: grafiittijauhe saadaan grafiitin kemiallisella reaktiolla raaka-aineiden kanssa, joiden kerrosrakenne on samanlainen kuin grafiitti. Eri raaka-aineiden mukaan se voidaan jakaa erilaisiin valmistusmenetelmiin, kuten höyrykemialliseen höyrypinnoitukseen, pyrolyysiin ja karbonointiin.
3. Mekaaninen menetelmä: luonnongrafiittia tai synteettistä grafiittimateriaalia prosessoidaan mekaanisen jauhamisen ja seulonnan avulla grafiittijauheen saamiseksi.
Eri valmistusmenetelmillä on erilaisia vaikutuksia grafiittijauheen laatuun, puhtauteen ja morfologiaan. Käytännön sovelluksissa sopivat valmistusmenetelmät on valittava eri vaatimusten mukaan.
1. Elektroniset ja kemialliset materiaalit: grafiittijauhetta voidaan valmistaa johtaviksi ja lämpöä johtaviksi polymeerikomposiitteiksi, joita käytetään elektronisissa laitteissa, akuissa, johtavissa musteissa ja muilla aloilla. Esimerkiksi elektrodimateriaaleissa grafiittijauhe voi lisätä materiaalin johtavuutta, parantaa elektrodin sähkökemiallista suorituskykyä ja pidentää akun käyttöikää.
2. Pinnoitemateriaalit: grafiittijauhetta voidaan käyttää erilaisten pinnoitteiden, kuten korroosionestopinnoitteen, lämmönjohtavuuspinnoitteen, sähkömagneettisen suojapinnoitteen jne. valmistukseen. Autojen, lentokoneiden, rakentamisen jne. aloilla pinnoitteet valmistetaan grafiittijauheella voi parantaa materiaalien ultravioletti- ja korroosionkestävyyttä.
3. Katalyytti: Grafiittijauhetta voidaan käyttää katalyytin valmistukseen, ja sitä käytetään laajalti orgaanisessa synteesissä, kemian tuotannossa ja muilla aloilla. Esimerkiksi kasviöljyn hydrauksessa grafiittijauhetta voidaan käsittelyn jälkeen käyttää katalyyttinä reaktion selektiivisyyden ja saannon parantamiseksi.
4. Keraamiset materiaalit: Keraamisten materiaalien valmistuksessa grafiittijauhe voi parantaa sen mekaanista lujuutta ja muita ominaisuuksia vahvistavan vaikutuksen kautta. Erityisesti kermetissä ja huokoisessa keramiikassa grafiittijauhetta käytetään laajalti.
