Après un traitement thermique instantané à haute température, le graphite expansible prend une structure vermiforme et son volume peut être multiplié par 100 à 400. Ce graphite expansible conserve les propriétés du graphite naturel : bonne extensibilité, structure lâche et poreuse, résistance aux hautes températures sous barrière d'oxygène. Sa plage de températures de fonctionnement s'étend de -200 °C à 3 000 °C. Ses propriétés chimiques restent stables sous haute température, haute pression ou rayonnement. Il trouve de nombreuses applications dans l'étanchéité dynamique et statique des industries pétrolière, chimique, électrique, aéronautique, automobile, navale et de l'instrumentation. L'équipe de Furuit Graphite vous présente ci-dessous les méthodes de production courantes du graphite expansible :
1. Méthode d'oxydation ultrasonique pour la fabrication de graphite expansible.
Lors de la préparation du graphite expansible, l'électrolyte anodisé est soumis à des vibrations ultrasoniques pendant une durée identique à celle de l'anodisation. Ces vibrations, induites par les ultrasons, favorisent la polarisation de la cathode et de l'anode, accélérant ainsi l'oxydation anodique et réduisant sa durée.
2. La méthode des sels fondus permet de fabriquer du graphite expansible.
Mélanger plusieurs inserts avec du graphite et chauffer pour former du graphite expansible ;
3. La méthode de diffusion en phase gazeuse est utilisée pour fabriquer du graphite expansible.
Le graphite et le matériau intercalé sont introduits respectivement aux extrémités d'un tube scellé sous vide. L'extrémité contenant le matériau intercalé est chauffée, et la différence de température entre les deux extrémités crée la différence de pression nécessaire à la réaction. Ainsi, le matériau intercalé pénètre dans la couche de graphite lamellaire sous forme de petites molécules, permettant ainsi la préparation de graphite expansible. Le nombre de couches de graphite expansible produites par cette méthode peut être contrôlé, mais son coût de production est élevé.
4. La méthode d'intercalation chimique permet de fabriquer du graphite expansible.
La matière première initiale utilisée pour la préparation est du graphite en paillettes à haute teneur en carbone, et les autres réactifs chimiques tels que l'acide sulfurique concentré (plus de 98 %), le peroxyde d'hydrogène (plus de 28 %), le permanganate de potassium, etc., sont tous des réactifs de qualité industrielle. Les étapes générales de préparation sont les suivantes : à une température appropriée, la solution de peroxyde d'hydrogène, le graphite naturel en paillettes et l'acide sulfurique concentré en proportions variables réagissent pendant une certaine durée sous agitation constante avec différentes procédures d'ajout, puis sont lavés à l'eau jusqu'à neutralité et centrifugés. Après déshydratation, le séchage se fait sous vide à 60 °C ;
5. Production électrochimique de graphite expansible.
La poudre de graphite est traitée dans un électrolyte acide fort pour obtenir du graphite expansible, puis hydrolysée, lavée et séchée. L'acide sulfurique ou l'acide nitrique sont principalement utilisés comme acide fort. Le graphite expansible ainsi obtenu présente une faible teneur en soufre.
Date de publication : 27 mai 2022