Динаміка перетворення сполук інтеркалювання графіту при термошоковому нагріві - Maslov, V. О.; Pustovalov, Y. P.; Trofimova, L. О.; Dan, L. О. (Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, 2019)
Терморозширений графіт (ТРГ) володіє унікальним поєднанням властивостей: широкий діапазон робочих температур, висока хімічна стійкість, прекрасна ущільнююча здатність. Це робить його затребуваним багатьма галузями промисловості. Отримання перерахованих властивостей пов’язано з тим, що інтеркальованний графіт має здатність при термообробці при 900°С (термоударі) багаторазово розширюватися в об’ємі з утворенням малощильного вуглецевого матеріалу – термографеніту. Спінювання супроводжується виділенням великої кількості газопарової фази, що створює внутрішньо-шаровий тиск порядку декількох сотень атмосфер, яке і є рушійною силою процесу розширення. У даній роботі досліджували процес окислення при інтеркаляції і розширення частинок графіту при термошоковому нагріванні. Частинки графіту ГАК-2 фракцією +0,16 мм окисляли концентрованою сірчаною кислотою з біхроматом калію. Отриманий продукт спучували в печі в гравітаційно-падаючому шарі при температурах 200-1000°С. Експериментами було встановлено, що мінімальна об’ємна щільність ТРГ (в залежності від конкретних умов – від 2,5 до 5,2 кг/м3) забезпечується при співвідношенні маси окислювача до маси графіту 0,3-0,5. Результати дослідження показали, що при інтеркаляції відбувається розбухання (розширення) частинок графіту. За рахунок цього об’ємна щільність інтеркальованого графіту знижується з 390 до 240 кг/м3 при початковій об’ємній щільності графіту 420 кг/м3. Дослідження мікроструктури частинок вихідного, окисленого і термічно розширеного графіту показало, що при незмінному средньомедіанному розмірі частинок вони розширюються по нормалі до поверхні і досягають в довжину розміру в 4,5-7,7 разів більшого, ніж вихідний средньомедіанний розмір. При цьому виявилося, що дрібні частинки більш окислені в порівнянні з більш великими. На підставі залежності питомого об’єму термографеніту від температури термошокового нагріву для різних зразків окисленого графіту отримані питомі обсяги, які досягали 200-400 л/кг при температурі 1000°С