పని పురోగతి

విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ

రసాయన ఆక్సీకరణ

విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీకి రసాయన ఆక్సీకరణ పద్ధతి ఒక సంప్రదాయ పద్ధతి. ఈ పద్ధతిలో, సహజ ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్ తగిన ఆక్సిడెంట్ మరియు ఇంటర్‌కలేటింగ్ ఏజెంట్‌తో కలిపి, నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద నియంత్రించబడుతుంది, నిరంతరం కదిలించి, కడిగి, ఫిల్టర్ చేసి, ఎండబెట్టి విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను పొందుతుంది. రసాయన ఆక్సీకరణ పద్ధతి పరిశ్రమలో సాపేక్షంగా పరిపక్వ పద్ధతిగా మారింది, ఇది సాధారణ పరికరాలు, అనుకూలమైన ఆపరేషన్ మరియు తక్కువ ధరల ప్రయోజనాలు.

రసాయన ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ దశల్లో ఆక్సీకరణ మరియు ఇంటర్‌కలేషన్ ఉన్నాయి. గ్రాఫైట్ యొక్క ఆక్సీకరణ అనేది విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ ఏర్పడటానికి ప్రాథమిక పరిస్థితి, ఎందుకంటే ఇంటర్‌కలేషన్ ప్రతిచర్య సజావుగా కొనసాగవచ్చా అనేది గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య ప్రారంభ స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మరియు గదిలో సహజ గ్రాఫైట్ ఉష్ణోగ్రత అద్భుతమైన స్థిరత్వం మరియు ఆమ్లం మరియు క్షార నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కనుక ఇది ఆమ్లం మరియు క్షారంతో చర్య తీసుకోదు, కాబట్టి, రసాయన ఆక్సీకరణలో ఆక్సిడెంట్‌ని చేర్చడం అవసరమైన కీలకమైన అంశంగా మారింది.

అనేక రకాల ఆక్సిడెంట్లు ఉన్నాయి, సాధారణంగా ఉపయోగించే ఆక్సిడెంట్లు ఘన ఆక్సిడెంట్లు (పొటాషియం పర్మాంగనేట్, పొటాషియం డైక్రోమేట్, క్రోమియం ట్రయాక్సైడ్, పొటాషియం క్లోరేట్ మొదలైనవి), కొన్ని ఆక్సీకరణ ద్రవ ఆక్సిడెంట్లు (హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్, నైట్రిక్ యాసిడ్ మొదలైనవి). ). విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీలో ఉపయోగించే ప్రధాన ఆక్సిడెంట్ పొటాషియం పర్మాంగనేట్ అని ఇటీవలి సంవత్సరాలలో కనుగొనబడింది.

ఆక్సిడైజర్ చర్య కింద, గ్రాఫైట్ ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు గ్రాఫైట్ పొరలోని తటస్థ నెట్‌వర్క్ స్థూల అణువులు సానుకూల ఛార్జ్‌తో ప్లానర్ స్థూల అణువులుగా మారతాయి. అదే పాజిటివ్ ఛార్జ్ యొక్క వికర్షణ ప్రభావం కారణంగా, గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య దూరం పెరుగుతుంది, ఇది ఇంటర్‌కలేటర్ గ్రాఫైట్ పొరను సజావుగా ప్రవేశించడానికి ఒక ఛానెల్ మరియు స్థలాన్ని అందిస్తుంది. విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీ ప్రక్రియలో, ఇంటర్‌కలేటింగ్ ఏజెంట్ ప్రధానంగా ఆమ్లం. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పరిశోధకులు ప్రధానంగా సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం, నైట్రిక్ యాసిడ్, ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లం, పెర్క్లోరిక్ ఆమ్లం, మిశ్రమ ఆమ్లం మరియు హిమనదీయ ఎసిటిక్ ఆమ్లాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

Chemical-oxidation

ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి

ఎలెక్ట్రోలైట్, గ్రాఫైట్ మరియు మెటల్ మెటీరియల్స్ (స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మెటీరియల్, ప్లాటినం ప్లేట్, లీడ్ ప్లేట్, టైటానియం ప్లేట్, మొదలైనవి) ఇన్సర్ట్ యొక్క సజల ద్రావణంతో ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి స్థిరమైన కరెంట్‌లో ఉంటుంది. క్యాథోడ్‌గా ఎలక్ట్రోలైట్, క్లోజ్డ్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తుంది; లేదా ఎలక్ట్రోలైట్‌లో సస్పెండ్ చేయబడిన గ్రాఫైట్, అదే సమయంలో ఎలక్ట్రోలైట్‌లో నెగటివ్ మరియు పాజిటివ్ ప్లేట్‌లో చొప్పించబడింది, రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల ద్వారా శక్తినిచ్చే పద్ధతి, అనోడిక్ ఆక్సీకరణ. గ్రాఫైట్ యొక్క ఉపరితలం కార్బోకేషన్‌కు ఆక్సిడైజ్ చేయబడింది. అదే సమయంలో, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణ మరియు ఏకాగ్రత వ్యత్యాసం యొక్క మిశ్రమ చర్య కింద, యాసిడ్ అయాన్లు లేదా ఇతర ధ్రువ ఇంటర్‌కాలాంట్ అయాన్‌లు గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య పొందుపరచబడి విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.
రసాయన ఆక్సీకరణ పద్ధతితో పోలిస్తే, ఆక్సిడెంట్ ఉపయోగించకుండా మొత్తం ప్రక్రియలో విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీకి ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి, చికిత్స మొత్తం పెద్దది, తినివేయు పదార్థాల అవశేష మొత్తం చిన్నది, ప్రతిచర్య తర్వాత ఎలక్ట్రోలైట్ రీసైకిల్ చేయవచ్చు, యాసిడ్ మొత్తం తగ్గించబడింది, ఖర్చు ఆదా అవుతుంది, పర్యావరణ కాలుష్యం తగ్గుతుంది, పరికరాలకు నష్టం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సేవా జీవితం పొడిగించబడింది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ తయారీకి ఎలక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి క్రమంగా ఇష్టపడే పద్ధతిగా మారింది అనేక ప్రయోజనాలు కలిగిన అనేక సంస్థలు.

గ్యాస్ దశ వ్యాప్తి విధానం (రెండు-కంపార్ట్మెంట్ పద్ధతి)

గ్యాస్-ఫేజ్ డిఫ్యూజన్ పద్ధతి అనేది ఇంటర్‌కలేటర్‌ని గ్యాస్ రూపంలో మరియు ఇంటర్‌కలేటింగ్ రియాక్షన్‌లో సంప్రదించడం ద్వారా విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం. సాధారణంగా, గ్రాఫైట్ మరియు ఇన్సర్ట్ హీట్-రెసిస్టెంట్ గ్లాస్ రియాక్టర్ యొక్క రెండు చివర్లలో ఉంచబడతాయి మరియు వాక్యూమ్ పంప్ చేయబడుతుంది మరియు సీలు చేయబడింది, కనుక దీనిని రెండు -గది పద్ధతి అని కూడా అంటారు. ఈ పద్ధతి తరచుగా పరిశ్రమలో హాలైడ్ -ఈజి మరియు ఆల్కలీ మెటల్ -ఈజీని సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
ప్రయోజనాలు: రియాక్టర్ నిర్మాణం మరియు క్రమాన్ని నియంత్రించవచ్చు మరియు ప్రతిచర్యలు మరియు ఉత్పత్తులను సులభంగా వేరు చేయవచ్చు.
ప్రతికూలతలు: ప్రతిచర్య పరికరం మరింత సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఆపరేషన్ చాలా కష్టం, కాబట్టి అవుట్‌పుట్ పరిమితం, మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో ప్రతిచర్యను నిర్వహించాలి, సమయం ఎక్కువ, మరియు ప్రతిచర్య పరిస్థితులు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి, తయారీ వాతావరణం తప్పనిసరిగా ఉండాలి వాక్యూమ్‌గా ఉండండి, కాబట్టి ఉత్పత్తి వ్యయం సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తి అనువర్తనాలకు తగినది కాదు.

మిశ్రమ ద్రవ దశ పద్ధతి

మిక్స్డ్ లిక్విడ్ ఫేజ్ పద్ధతి అనేది విస్తరించిన గ్రాఫైట్‌ను సిద్ధం చేయడానికి జడ వాయువు లేదా సీలింగ్ సిస్టమ్ యొక్క చలనశీలత రక్షణలో నేరుగా చొప్పించిన పదార్థాన్ని గ్రాఫైట్‌తో కలపడం. ఆల్కలీ మెటల్-గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లామినార్ కాంపౌండ్స్ (జిఐసి) సంశ్లేషణ కోసం దీనిని సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు.
ప్రయోజనాలు: ప్రతిచర్య ప్రక్రియ సులభం, ప్రతిచర్య వేగం వేగంగా ఉంటుంది, గ్రాఫైట్ ముడి పదార్థాల నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా మరియు ఇన్సర్ట్‌లు ఒక నిర్దిష్ట నిర్మాణాన్ని మరియు విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్ కూర్పును చేరుకోగలవు, భారీ ఉత్పత్తికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ప్రతికూలతలు: ఏర్పడిన ఉత్పత్తి అస్థిరంగా ఉంది, GIC ల ఉపరితలంతో జతచేయబడిన ఉచిత చొప్పించిన పదార్థంతో వ్యవహరించడం కష్టం, మరియు పెద్ద సంఖ్యలో సంశ్లేషణ జరిగినప్పుడు గ్రాఫైట్ ఇంటర్‌లమెల్లార్ సమ్మేళనాల స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడం కష్టం.

Mixed-liquid-phase-method

ద్రవీభవన విధానం

ద్రవీభవన పద్ధతి గ్రాఫైట్‌ను ఇంటర్‌కలేటింగ్ మెటీరియల్‌తో కలపడం మరియు విస్తరించదగిన గ్రాఫైట్‌ను తయారు చేయడం. యూటెక్టిక్ భాగాలు సిస్టమ్ యొక్క ద్రవీభవన స్థానాన్ని తగ్గిస్తాయి (ప్రతి భాగం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం క్రింద) వాస్తవం ఆధారంగా, ఇది తయారీకి ఒక పద్ధతి ఏకకాలంలో గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాలను (కరిగిన ఉప్పు వ్యవస్థను ఏర్పరచగలగాలి) ఒకేసారి చేర్చడం ద్వారా టెర్నరీ లేదా మల్టీకంపొనెంట్ GIC లు. సాధారణంగా మెటల్ క్లోరైడ్స్ తయారీలో ఉపయోగిస్తారు - GIC లు.
ప్రయోజనాలు: సంశ్లేషణ ఉత్పత్తి మంచి స్థిరత్వం, కడగడం సులభం, సాధారణ ప్రతిచర్య పరికరం, తక్కువ ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత, తక్కువ సమయం, పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తికి అనువైనది.
ప్రతికూలతలు: రియాక్షన్ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి యొక్క ఆర్డర్ స్ట్రక్చర్ మరియు కంపోజిషన్‌ని నియంత్రించడం కష్టం, మరియు మాస్ సింథసిస్‌లో ఆర్డర్ స్ట్రక్చర్ మరియు కంపోజిషన్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడం కష్టం.

కుదింపు పద్ధతి

ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్ మరియు అరుదైన ఎర్త్ మెటల్ పౌడర్‌తో గ్రాఫైట్ మాతృకను కలపడం మరియు ఒత్తిడితో కూడిన పరిస్థితులలో M-GICS ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒత్తిడి చేయడం పద్ధతి.
ప్రతికూలతలు: లోహం యొక్క ఆవిరి పీడనం ఒక నిర్దిష్ట పరిమితిని మించినప్పుడు మాత్రమే, చొప్పించే ప్రతిచర్యను నిర్వహించవచ్చు; అయితే, ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంది, మెటల్ మరియు గ్రాఫైట్ కార్బైడ్‌లు ఏర్పడటానికి సులభం, ప్రతికూల ప్రతిచర్య, కాబట్టి ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతను నిర్దిష్ట పరిధిలో నియంత్రించాలి. అరుదైన భూమి లోహాల చొప్పించే ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఒత్తిడి తప్పనిసరిగా వర్తింపజేయాలి ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించండి.ఈ పద్ధతి తక్కువ మెల్టింగ్ పాయింట్‌తో మెటల్-జిఐసిఎస్ తయారీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది, అయితే పరికరం సంక్లిష్టంగా ఉంది మరియు ఆపరేషన్ అవసరాలు కఠినంగా ఉంటాయి, కనుక ఇది ఇప్పుడు చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది.

పేలుడు విధానం

పేలుడు పద్ధతి సాధారణంగా గ్రాఫైట్ మరియు విస్తరణ ఏజెంట్ KClO4, Mg (ClO4) 2 · nH2O, Zn (NO3) 2 · nH2O పైరోపైరోస్ లేదా మిశ్రమాలను తయారు చేసినప్పుడు, దానిని వేడి చేసినప్పుడు, గ్రాఫైట్ ఏకకాలంలో ఆక్సీకరణ మరియు ఇంటర్‌కలేషన్ రియాక్షన్ కాంబియం సమ్మేళనాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. "పేలుడు" మార్గంలో విస్తరించబడింది, తద్వారా విస్తరించిన గ్రాఫైట్ లభిస్తుంది. మెటల్ ఉప్పును విస్తరణ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు, ఉత్పత్తి మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఇది విస్తరించిన గ్రాఫైట్ మాత్రమే కాకుండా, లోహాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది.

The-explosion-method