Вспененный графит и способ его получения

Вспененный графит (графитовая пена) обладает антикоррозионными свойствами и может быть использован в качестве теплоизолятора и адсорбента в металлургии, машиностроении, энергетике.

При соединении графитового порошка с магнием или кристаллогидратом нитрата цинка получается однородная бинарная смесь, составные части которой при комнатной температуре не вступают между собой в химические реакции. Полученная бинарная смесь не изменяет при хранении способности к термическому вспениванию и имеет неограниченный срок хранения.

При нагревании смеси по мере повышения ее температуры происходит плавление магния или кристаллогидрата нитрата цинка, при этом поверхность каждой графитовой частицы покрывается слоем образовавшегося расплава. В этом расплаве в следствии разложения магния или кристаллогидрата нитрата цинка происходит образование активных частиц, вступающих в химические реакции с графитом. Активные частицы являются окислителями матрицы графита и поставщика частиц-интеркалантов и за счет взаимодействия этих частиц с графитом происходит образование интеркалированных соединений графита (ИСГ) как промежуточного продукта в процессе превращения графита в вспененный графит (ВГ). Образование ИСГ в количестве, необходимом для осуществления процесса вспенивания, происходит из-за того, что температура системы при плавлении пенообразователя остается постоянной, и этого времени достаточно для превращения графита в ИСГ. В этот же интервал времени протекают процессы плавления топлива, его разложения с образованием активных частиц и образования ИСГ. После завершения этих процессов подводимое извне тепло приводит к дальнейшему повышению температуры смеси, что вызывает разложение ИСГ с образованием вспененного графита.

Параллельно со вспениванием ИСГ выделяются аэрозольные частицы оксида цинка или магния, часть которых выводится через выхлопные газы. Остаток оксида цинка (магния) равномерно распределяется по поверхности частиц вспененного графита, что обеспечивает нейтрализацию остаточных кислотных соединений и, как следствие, проявление коррозионного действия вспененного графита.