Serbuk grafit adalah sejenis bahan serbuk halus yang diperbuat daripada karbon selepas pirolisis atau pengkarbonan suhu tinggi, dan komponen utamanya ialah karbon. Serbuk grafit mempunyai struktur berlapis yang unik, iaitu hitam kelabu atau hitam muda. Berat molekulnya ialah 12.011.
Ciri-ciri serbuk grafit boleh diringkaskan seperti berikut:
1. Kekonduksian tinggi dan kekonduksian terma: serbuk grafit adalah bahan pengalir dan kekonduksian haba yang baik, dengan kekonduksian terma dan kekonduksian yang tinggi. Ini disebabkan terutamanya oleh susunan ketat dan struktur berlapis atom karbon dalam grafit, yang memudahkan elektron dan haba untuk mengalir.
2. Kelalaian kimia yang baik: serbuk grafit mempunyai kestabilan kimia yang baik dan lengai dalam keadaan biasa, dan tidak bertindak balas dengan kebanyakan bahan. Inilah sebabnya mengapa serbuk grafit digunakan secara meluas dalam bidang bahan elektronik dan kimia, perlindungan kakisan suhu tinggi, dsb.
3. Ia mempunyai kekuatan mekanikal tertentu: berbanding dengan bahan nano lain, serbuk grafit mempunyai rintangan hentaman yang lebih tinggi, rintangan penyemperitan dan rintangan retak, yang boleh meningkatkan sifat mekanikal bahan pada tahap tertentu.
Kaedah penyediaan serbuk grafit adalah pelbagai, dan kaedah biasa adalah seperti berikut:
1. Pirolisis pada suhu tinggi: panaskan grafit semula jadi atau kristal grafit yang disintesis secara kimia kepada suhu tinggi (melebihi 2000 ℃) untuk mengurainya menjadi serbuk grafit.
2. Kaedah pengkarbonan suhu tinggi: serbuk grafit diperoleh melalui tindak balas kimia grafit dengan bahan mentah dengan struktur berlapis yang serupa dengan grafit. Mengikut bahan mentah yang berbeza, ia boleh dibahagikan kepada kaedah penyediaan yang berbeza, seperti pemendapan wap kimia wap, pirolisis dan pengkarbonan.
3. Kaedah mekanikal: melalui pengisaran mekanikal dan operasi penapisan, grafit asli atau bahan grafit sintetik diproses untuk mendapatkan serbuk grafit.
Kaedah penyediaan yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza terhadap kualiti, ketulenan dan morfologi serbuk grafit. Dalam aplikasi praktikal, kaedah penyediaan yang sesuai perlu dipilih mengikut keperluan yang berbeza.
1. Bahan elektronik dan kimia: serbuk grafit boleh disediakan menjadi komposit polimer pengalir konduktif dan haba, yang digunakan dalam peranti elektronik, bateri, dakwat konduktif dan medan lain. Sebagai contoh, dalam bahan elektrod, serbuk grafit boleh meningkatkan kekonduksian bahan, meningkatkan prestasi elektrokimia elektrod, dan memanjangkan hayat perkhidmatan bateri.
2. Bahan salutan: serbuk grafit boleh digunakan untuk penyediaan pelbagai salutan, seperti salutan anti-karat, salutan kekonduksian terma, salutan pelindung elektromagnet, dll. Dalam bidang kereta, pesawat, pembinaan, dll., salutan yang disediakan dengan serbuk grafit boleh meningkatkan rintangan ultraviolet dan rintangan kakisan bahan.
3. Pemangkin: Serbuk grafit boleh digunakan untuk penyediaan pemangkin, dan digunakan secara meluas dalam sintesis organik, pengeluaran kimia dan bidang lain. Sebagai contoh, dalam penghidrogenan minyak sayuran, serbuk grafit selepas rawatan boleh digunakan sebagai pemangkin untuk meningkatkan selektiviti tindak balas dan hasil.
4. Bahan seramik: Dalam penyediaan bahan seramik, serbuk grafit boleh meningkatkan kekuatan mekanikal dan sifat-sifat lain melalui kesan pengukuhan. Terutamanya dalam cermets dan seramik berliang, serbuk grafit digunakan secara meluas.
