రసాయన ఆక్సీకరణ పద్ధతి విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను తయారు చేయడానికి ఒక సంప్రదాయ పద్ధతి. ఈ పద్ధతిలో, సహజమైన ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్‌ను తగిన ఆక్సిడెంట్ మరియు ఇంటర్కలేటింగ్ ఏజెంట్‌తో కలుపుతారు, ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద నియంత్రించబడుతుంది, నిరంతరం కదిలించబడుతుంది మరియు విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను పొందేందుకు కడిగి, ఫిల్టర్ చేసి ఎండబెట్టబడుతుంది. రసాయన ఆక్సీకరణ పద్ధతి సాధారణ పరికరాలు, అనుకూలమైన ఆపరేషన్ మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన ప్రయోజనాలతో పరిశ్రమలో సాపేక్షంగా పరిణతి చెందిన పద్ధతిగా మారింది.
రసాయన ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ దశల్లో ఆక్సీకరణ మరియు ఇంటర్కలేషన్ ఉంటాయి. గ్రాఫైట్ యొక్క ఆక్సీకరణ అనేది విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ ఏర్పడటానికి ప్రాథమిక షరతు, ఎందుకంటే ఇంటర్కలేషన్ ప్రతిచర్య సజావుగా సాగుతుందా అనేది గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య తెరుచుకునే స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మరియు గదిలో సహజ గ్రాఫైట్. ఉష్ణోగ్రత అద్భుతమైన స్థిరత్వం మరియు ఆమ్లం మరియు క్షార నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది యాసిడ్ మరియు క్షారాలతో చర్య తీసుకోదు, కాబట్టి, రసాయన ఆక్సీకరణలో ఆక్సిడెంట్ యొక్క అదనంగా కీలకమైన అంశంగా మారింది.
అనేక రకాల ఆక్సిడెంట్లు ఉన్నాయి, సాధారణంగా ఉపయోగించే ఆక్సిడెంట్లు ఘన ఆక్సిడెంట్లు (పొటాషియం పర్మాంగనేట్, పొటాషియం డైక్రోమేట్, క్రోమియం ట్రైయాక్సైడ్, పొటాషియం క్లోరేట్ మొదలైనవి), కొన్ని ఆక్సీకరణ ద్రవ ఆక్సిడెంట్లు (హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్, నైట్రిక్ యాసిడ్ మొదలైనవి వంటివి) కూడా కావచ్చు. ) పొటాషియం పర్మాంగనేట్ విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీలో ఉపయోగించే ప్రధాన ఆక్సిడెంట్ అని ఇటీవలి సంవత్సరాలలో కనుగొనబడింది.
ఆక్సిడైజర్ చర్యలో, గ్రాఫైట్ ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు గ్రాఫైట్ పొరలోని తటస్థ నెట్‌వర్క్ స్థూల కణాలు సానుకూల చార్జ్‌తో ప్లానార్ మాక్రోమోలిక్యుల్స్‌గా మారతాయి. అదే సానుకూల చార్జ్ యొక్క వికర్షక ప్రభావం కారణంగా, గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య దూరం పెరుగుతుంది, ఇది ఇంటర్‌కలేటర్ గ్రాఫైట్ పొరలోకి సజావుగా ప్రవేశించడానికి ఛానెల్ మరియు స్థలాన్ని అందిస్తుంది. విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీ ప్రక్రియలో, ఇంటర్కలేటింగ్ ఏజెంట్ ప్రధానంగా యాసిడ్. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పరిశోధకులు ప్రధానంగా సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం, నైట్రిక్ ఆమ్లం, ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లం, పెర్క్లోరిక్ ఆమ్లం, మిశ్రమ ఆమ్లం మరియు గ్లేసియల్ ఎసిటిక్ యాసిడ్‌లను ఉపయోగిస్తున్నారు.
ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి స్థిరమైన కరెంట్‌లో ఉంటుంది, ఎలక్ట్రోలైట్, గ్రాఫైట్ మరియు లోహ పదార్థాలు (స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మెటీరియల్, ప్లాటినం ప్లేట్, లెడ్ ప్లేట్, టైటానియం ప్లేట్ మొదలైనవి) ఇన్‌సర్ట్ యొక్క సజల ద్రావణంలో ఒక మిశ్రమ యానోడ్, లోహ పదార్థాలు చొప్పించబడతాయి. కాథోడ్‌గా ఎలక్ట్రోలైట్, క్లోజ్డ్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తుంది; లేదా ఎలక్ట్రోలైట్‌లో సస్పెండ్ చేయబడిన గ్రాఫైట్, ఎలక్ట్రోలైట్‌లో అదే సమయంలో నెగిటివ్ మరియు పాజిటివ్ ప్లేట్‌లో చొప్పించబడి, రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల ద్వారా శక్తినిచ్చే పద్ధతి, అనోడిక్ ఆక్సీకరణ. గ్రాఫైట్ యొక్క ఉపరితలం కార్బోకేషన్‌కు ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. అదే సమయంలో, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణ మరియు ఏకాగ్రత వ్యత్యాస వ్యాప్తి యొక్క మిశ్రమ చర్యలో, యాసిడ్ అయాన్లు లేదా ఇతర ధ్రువ ఇంటర్‌కాలెంట్ అయాన్లు గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.
రసాయన ఆక్సీకరణ పద్ధతితో పోలిస్తే, ఆక్సిడెంట్ ఉపయోగించకుండా మొత్తం ప్రక్రియలో విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీకి ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి, చికిత్స మొత్తం పెద్దది, తినివేయు పదార్ధాల అవశేష పరిమాణం చిన్నది, ప్రతిచర్య తర్వాత ఎలక్ట్రోలైట్ రీసైకిల్ చేయవచ్చు, యాసిడ్ పరిమాణం తగ్గుతుంది, ఖర్చు ఆదా అవుతుంది, పర్యావరణ కాలుష్యం తగ్గుతుంది, పరికరాలకు నష్టం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సేవా జీవితం పొడిగించబడుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ఎలక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి క్రమంగా విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను తయారు చేయడానికి ఇష్టపడే పద్ధతిగా మారింది. అనేక ప్రయోజనాలు కలిగిన అనేక సంస్థలు.
గ్యాస్-ఫేజ్ డిఫ్యూజన్ పద్ధతిలో గ్రాఫైట్‌తో ఇంటర్‌కలేటర్‌ను వాయు రూపంలో మరియు ఇంటర్కలేటింగ్ రియాక్షన్‌తో సంప్రదించడం ద్వారా విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం. సాధారణంగా, గ్రాఫైట్ మరియు ఇన్సర్ట్‌లు ఉష్ణ-నిరోధక గాజు రియాక్టర్ యొక్క రెండు చివర్లలో ఉంచబడతాయి మరియు వాక్యూమ్ పంప్ చేయబడుతుంది మరియు సీలు చేయబడింది, కాబట్టి దీనిని రెండు-ఛాంబర్ పద్ధతి అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ పద్ధతిని పరిశ్రమలో హాలైడ్ -EG మరియు ఆల్కలీ మెటల్ -EGలను సంశ్లేషణ చేయడానికి తరచుగా ఉపయోగిస్తారు.
ప్రయోజనాలు: రియాక్టర్ యొక్క నిర్మాణం మరియు క్రమాన్ని నియంత్రించవచ్చు మరియు రియాక్టర్లు మరియు ఉత్పత్తులను సులభంగా వేరు చేయవచ్చు.
ప్రతికూలతలు: ప్రతిచర్య పరికరం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఆపరేషన్ చాలా కష్టం, కాబట్టి అవుట్‌పుట్ పరిమితం చేయబడింది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో ప్రతిచర్య నిర్వహించబడుతుంది, సమయం ఎక్కువ, మరియు ప్రతిచర్య పరిస్థితులు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి, తయారీ వాతావరణం తప్పనిసరిగా ఉండాలి వాక్యూమ్‌గా ఉండండి, కాబట్టి ఉత్పత్తి వ్యయం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి అనువర్తనాలకు తగినది కాదు.
మిశ్రమ ద్రవ దశ పద్ధతి నేరుగా గ్రాఫైట్‌తో చొప్పించిన పదార్థాన్ని కలపడం, జడ వాయువు యొక్క కదలిక రక్షణలో లేదా విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను సిద్ధం చేయడానికి తాపన ప్రతిచర్య కోసం సీలింగ్ వ్యవస్థ. ఇది సాధారణంగా క్షార మెటల్-గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లామినార్ సమ్మేళనాల (GICలు) సంశ్లేషణకు ఉపయోగిస్తారు.
ప్రయోజనాలు: ప్రతిచర్య ప్రక్రియ సులభం, ప్రతిచర్య వేగం వేగంగా ఉంటుంది, గ్రాఫైట్ ముడి పదార్థాలు మరియు ఇన్సర్ట్‌ల నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట నిర్మాణం మరియు విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ కూర్పును చేరుకోవచ్చు, ఇది సామూహిక ఉత్పత్తికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.
ప్రతికూలతలు: ఏర్పడిన ఉత్పత్తి అస్థిరంగా ఉంటుంది, GICల ఉపరితలంతో జతచేయబడిన ఉచిత చొప్పించిన పదార్ధంతో వ్యవహరించడం కష్టం, మరియు పెద్ద సంఖ్యలో సంశ్లేషణ ఉన్నప్పుడు గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లామెల్లర్ సమ్మేళనాల స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడం కష్టం.
ద్రవీభవన పద్ధతి గ్రాఫైట్‌ను ఇంటర్కలేటింగ్ మెటీరియల్‌తో కలపడం మరియు విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ని వేడి చేయడం. యూటెక్టిక్ భాగాలు సిస్టమ్ యొక్క ద్రవీభవన స్థానాన్ని (ప్రతి భాగం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం క్రింద) తగ్గించగలవు అనే వాస్తవం ఆధారంగా, ఇది తయారీకి ఒక పద్ధతి. గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య ఏకకాలంలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్ధాలను (కరిగిన ఉప్పు వ్యవస్థను ఏర్పరచగలగాలి) చొప్పించడం ద్వారా టెర్నరీ లేదా మల్టీకంపొనెంట్ GICలు. సాధారణంగా మెటల్ క్లోరైడ్‌ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు - GICలు.
ప్రయోజనాలు: సంశ్లేషణ ఉత్పత్తి మంచి స్థిరత్వం, కడగడం సులభం, సాధారణ ప్రతిచర్య పరికరం, తక్కువ ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత, తక్కువ సమయం, పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తికి అనుకూలం.
ప్రతికూలతలు: ప్రతిచర్య ప్రక్రియలో ఆర్డర్ నిర్మాణం మరియు ఉత్పత్తి యొక్క కూర్పును నియంత్రించడం కష్టం, మరియు సామూహిక సంశ్లేషణలో ఉత్పత్తి యొక్క ఆర్డర్ నిర్మాణం మరియు కూర్పు యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడం కష్టం.
గ్రాఫైట్ మ్యాట్రిక్స్‌ను ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్ మరియు అరుదైన ఎర్త్ మెటల్ పౌడర్‌తో కలపడం మరియు ఒత్తిడితో కూడిన పరిస్థితులలో M-GICSని ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రతిస్పందించడం పీడన పద్ధతి.
ప్రతికూలతలు: మెటల్ యొక్క ఆవిరి పీడనం ఒక నిర్దిష్ట స్థాయిని అధిగమించినప్పుడు మాత్రమే, చొప్పించే ప్రతిచర్యను నిర్వహించవచ్చు; అయినప్పటికీ, ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, లోహం మరియు గ్రాఫైట్ కార్బైడ్‌లను ఏర్పరచడం సులభం, ప్రతికూల ప్రతిచర్య, కాబట్టి ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత నిర్దిష్ట పరిధిలో నియంత్రించబడాలి. అరుదైన భూమి లోహాల చొప్పించే ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఒత్తిడిని వర్తింపజేయాలి. ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించండి.ఈ పద్ధతి తక్కువ ద్రవీభవన స్థానంతో మెటల్-GICS తయారీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది, అయితే పరికరం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు ఆపరేషన్ అవసరాలు కఠినంగా ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది ఇప్పుడు చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది.
పేలుడు పద్ధతి సాధారణంగా KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O పైరోపైరోస్ లేదా తయారుచేసిన మిశ్రమాల వంటి గ్రాఫైట్ మరియు విస్తరణ ఏజెంట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, దానిని వేడిచేసినప్పుడు, గ్రాఫైట్ ఏకకాలంలో ఆక్సీకరణం మరియు ఇంటర్కలేషన్ రియాక్షన్ కాంబియం సమ్మేళనం అవుతుంది. ఒక "పేలుడు" మార్గంలో విస్తరించింది, తద్వారా గ్రాఫైట్‌ను విస్తరించింది. మెటల్ ఉప్పును విస్తరణ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు, ఉత్పత్తి మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఇది గ్రాఫైట్‌ను మాత్రమే కాకుండా మెటల్‌ను కూడా విస్తరించింది.
