Essendo un nuovo materiale funzionale in carbonio, la grafite espansa (EG) è un materiale sciolto e poroso simile a un verme ottenuto da scaglie di grafite naturale attraverso intercalazione, lavaggio, essiccazione ed espansione ad alta temperatura.Oltre alle eccellenti proprietà della grafite naturale come resistenza al freddo e al calore, resistenza alla corrosione e autolubrificazione, EG ha anche le caratteristiche di morbidezza, resilienza alla compressione, adsorbimento, coordinazione ecologica e ambientale, biocompatibilità e resistenza alle radiazioni che la grafite naturale non ha Avere.Già all'inizio degli anni '60 dell'Ottocento, Brodie scoprì la grafite espansa riscaldando la grafite naturale con reagenti chimici come acido solforico e acido nitrico.Tuttavia, la sua applicazione iniziò dopo cento anni.Da allora, molti paesi hanno successivamente effettuato la ricerca e lo sviluppo della grafite espansa e hanno compiuto importanti progressi scientifici.

La grafite espansa può espandersi istantaneamente 150~300 volte in volume ad alta temperatura e passare da scagliosa a vermicolare, con conseguente struttura sciolta, porosa e curva, area superficiale espansa, migliore energia superficiale, migliore adsorbimento di grafite in scaglie e autochimerismo tra grafite vermicolare, che ne aumenta la flessibilità, la resilienza e la plasticità.
Diverse direzioni di sviluppo della grafite espansa sono le seguenti:

1. Grafite espansa per scopi speciali
Gli esperimenti mostrano che i vermi di grafite hanno la funzione di assorbire le onde elettromagnetiche, il che rende la grafite espansa un alto valore di applicazione militare.Sia l’esercito statunitense che il nostro esercito hanno condotto ricerche sperimentali in questo settore.La grafite espansa deve soddisfare i seguenti requisiti: (1) bassa temperatura di espansione iniziale e ampio volume di espansione;(2) La proprietà chimica è stabile e il tasso di espansione sostanzialmente non decade dopo 5 anni di conservazione;(3) La superficie della grafite espansa è neutra e non presenta corrosione sul bossolo.

2. Grafite espansa granulare
La grafite espansa a piccole particelle si riferisce principalmente alla grafite espandibile a 300 scopi con un volume di espansione di 100 ml/g.Questo prodotto viene utilizzato principalmente per rivestimenti ignifughi e la sua domanda è ampia.

3. Grafite espansa con elevata temperatura di espansione iniziale
La temperatura di espansione iniziale della grafite espansa con elevata temperatura di espansione iniziale è 290-300 ℃ e il volume di espansione è ≥ 230 ml/g.Questo tipo di grafite espansa viene utilizzata principalmente per il ritardo di fiamma di tecnopolimeri e gomma.Questo prodotto è stato sviluppato con successo dall'Università di Agraria di Hebei e ha richiesto un brevetto nazionale.

4. Grafite modificata in superficie
Quando la grafite espansa viene utilizzata come materiale ritardante di fiamma, ciò implica la solubilità della grafite e di altri componenti.A causa dell'elevato grado di mineralizzazione sulla superficie della grafite, non è né lipofila né idrofila.Pertanto è necessario modificare la superficie della grafite per risolvere il problema della compatibilità tra la grafite e gli altri componenti.Alcuni hanno proposto di sbiancare la superficie della grafite, cioè di ricoprire la superficie della grafite con una pellicola bianca solida.Questo è un problema difficile da risolvere.Implica la chimica delle membrane o la chimica delle superfici, che può essere ottenuta in laboratorio.Ci sono difficoltà nell’industrializzazione.Questo tipo di grafite espandibile bianca viene utilizzata principalmente come rivestimento ritardante di fiamma.

5. Bassa temperatura di espansione iniziale e grafite espansa a bassa temperatura
Questo tipo di grafite espansa inizia ad espandersi a 80-150 ℃ e il suo volume di espansione raggiunge 250 ml/g a 600 ℃.Le difficoltà nella preparazione della grafite espandibile che soddisfi questa condizione risiedono nel: (1) selezione dell'agente intercalante appropriato;(2) Controllare e padroneggiare le condizioni di essiccazione;(3) Determinazione dell'umidità;(4) La soluzione dei problemi di protezione ambientale.Attualmente la preparazione della grafite espandibile a bassa temperatura è ancora in fase sperimentale.