Grafitni prah je vrsta finega praškastega materiala, izdelanega iz ogljika po visokotemperaturni pirolizi ali karbonizaciji, njegova glavna sestavina pa je ogljik. Grafitni prah ima edinstveno slojevito strukturo, ki je sivo črna ali svetlo črna. Njegova molekulska masa je 12,011.
Značilnosti grafitnega prahu lahko povzamemo na naslednji način:
1. Visoka prevodnost in toplotna prevodnost: grafitni prah je dobro prevoden in toplotno prevoden material z visoko toplotno prevodnostjo in prevodnostjo. To je predvsem posledica tesne razporeditve in večplastne strukture atomov ogljika v grafitu, ki omogoča enostavno prevajanje elektronov in toplote.
2. Dobra kemična inertnost: grafitni prah ima dobro kemično stabilnost in inertnost v normalnih pogojih in ne reagira z večino snovi. Tudi zato se grafitni prah pogosto uporablja na področju elektronskih in kemičnih materialov, zaščite pred visoko temperaturno korozijo itd.
3. Ima določeno mehansko trdnost: v primerjavi z drugimi nanomateriali ima grafitni prah višjo odpornost na udarce, odpornost proti iztiskanju in odpornost na razpoke, kar lahko do določene mere izboljša mehanske lastnosti materialov.
Metode priprave grafitnega prahu so različne, običajne metode pa so naslednje:
1. Piroliza pri visoki temperaturi: segrejte naravni grafit ali kemično sintetiziran kristal grafita na visoko temperaturo (nad 2000 ℃), da ga razgradite v grafitni prah.
2. Metoda visokotemperaturne karbonizacije: grafitni prah se pridobi s kemično reakcijo grafita s surovinami s plastovito strukturo, podobno grafitu. Glede na različne surovine ga lahko razdelimo na različne metode priprave, kot so parno kemično nanašanje s paro, piroliza in karbonizacija.
3. Mehanska metoda: z mehanskim brušenjem in presejanjem se naravni grafit ali sintetični grafitni materiali predelajo v grafitni prah.
Različne metode priprave imajo različne učinke na kakovost, čistost in morfologijo grafitnega prahu. Pri praktičnih uporabah je treba ustrezne metode priprave izbrati glede na različne zahteve.
1. Elektronski in kemični materiali: grafitni prah je mogoče pripraviti v prevodne in toplotno prevodne polimerne kompozite, ki se uporabljajo v elektronskih napravah, baterijah, prevodnih črnilih in na drugih področjih. Na primer, v materialih za elektrode lahko grafitni prah poveča prevodnost materiala, izboljša elektrokemično delovanje elektrode in podaljša življenjsko dobo baterije.
2. Premazni materiali: grafitni prah se lahko uporablja za pripravo različnih premazov, kot so protikorozijski premaz, premaz za toplotno prevodnost, elektromagnetni zaščitni premaz itd. Na področju avtomobilov, letal, gradbeništva itd. z grafitnim prahom lahko izboljša ultravijolično odpornost in odpornost materialov proti koroziji.
3. Katalizator: grafitni prah se lahko uporablja za pripravo katalizatorja in se pogosto uporablja v organski sintezi, kemični proizvodnji in na drugih področjih. Na primer, pri hidrogeniranju rastlinskega olja se lahko grafitni prah po obdelavi uporabi kot katalizator za izboljšanje selektivnosti reakcije in izkoristka.
4. Keramični materiali: Pri pripravi keramičnih materialov lahko grafitni prah izboljša svojo mehansko trdnost in druge lastnosti z utrjevalnim učinkom. Zlasti v kermetih in porozni keramiki se grafitni prah pogosto uporablja.
