Bột than chì là một loại vật liệu dạng bột mịn được làm từ carbon sau quá trình nhiệt phân hoặc cacbon hóa ở nhiệt độ cao, và thành phần chính của nó là carbon.Bột than chì có cấu trúc phân lớp độc đáo, có màu đen xám hoặc đen nhạt.Trọng lượng phân tử của nó là 12,011.
Các đặc tính của bột than chì có thể được tóm tắt như sau:
1. Tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao: bột than chì là vật liệu dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, có khả năng dẫn nhiệt và dẫn nhiệt cao.Điều này chủ yếu là do sự sắp xếp chặt chẽ và cấu trúc phân lớp của các nguyên tử carbon trong than chì, giúp các electron và nhiệt dễ dàng dẫn điện.
2. Tính trơ hóa học tốt: bột than chì có tính ổn định hóa học tốt và tính trơ trong điều kiện bình thường, không phản ứng với hầu hết các chất.Đây cũng là lý do tại sao bột than chì được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực vật liệu điện tử và hóa chất, chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, v.v.
3. Nó có độ bền cơ học nhất định: so với các vật liệu nano khác, bột than chì có khả năng chống va đập, chống đùn và chống nứt cao hơn, có thể nâng cao các tính chất cơ học của vật liệu ở một mức độ nhất định.
Các phương pháp chuẩn bị bột than chì rất đa dạng, và các phương pháp phổ biến như sau:
1. Nhiệt phân ở nhiệt độ cao: nung nóng than chì tự nhiên hoặc tinh thể than chì tổng hợp hóa học ở nhiệt độ cao (trên 2000 ℃) để phân hủy thành bột than chì.
2. Phương pháp cacbon hóa ở nhiệt độ cao: bột than chì thu được từ phản ứng hóa học của than chì với các nguyên liệu thô có cấu trúc lớp tương tự như than chì.Theo các nguyên liệu thô khác nhau, nó có thể được chia thành các phương pháp chuẩn bị khác nhau, chẳng hạn như lắng đọng hơi hóa học hơi, nhiệt phân và cacbon hóa.
3. Phương pháp cơ học: thông qua các hoạt động nghiền và sàng lọc cơ học, vật liệu than chì tự nhiên hoặc tổng hợp được xử lý để thu được bột than chì.
Các phương pháp chuẩn bị khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng, độ tinh khiết và hình thái của bột than chì.Trong các ứng dụng thực tế, các phương pháp chuẩn bị phù hợp cần được lựa chọn theo các yêu cầu khác nhau.
1. Vật liệu điện tử và hóa học: bột than chì có thể được điều chế thành vật liệu tổng hợp polymer dẫn điện và dẫn nhiệt, được sử dụng trong các thiết bị điện tử, pin, mực dẫn điện và các lĩnh vực khác.Ví dụ, trong vật liệu điện cực, bột than chì có thể làm tăng độ dẫn điện của vật liệu, cải thiện hiệu suất điện hóa của điện cực và kéo dài tuổi thọ của pin.
2. Vật liệu phủ: bột than chì có thể được sử dụng để chuẩn bị các lớp phủ khác nhau, chẳng hạn như lớp phủ chống ăn mòn, lớp phủ dẫn nhiệt, lớp phủ che chắn điện từ, v.v. Trong các lĩnh vực ô tô, máy bay, xây dựng, v.v., lớp phủ được chuẩn bị với bột than chì có thể cải thiện khả năng chống tia cực tím và khả năng chống ăn mòn của vật liệu.
3. Chất xúc tác: Bột than chì có thể được sử dụng để điều chế chất xúc tác và được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ, sản xuất hóa chất và các lĩnh vực khác.Ví dụ, trong quá trình hydro hóa dầu thực vật, bột than chì sau khi xử lý có thể được sử dụng làm chất xúc tác để cải thiện độ chọn lọc và năng suất của phản ứng.
4. Vật liệu gốm: Trong quá trình chuẩn bị vật liệu gốm, bột than chì có thể cải thiện độ bền cơ học và các đặc tính khác của nó thông qua hiệu ứng tăng cường.Đặc biệt trong gốm kim loại và gốm xốp, bột than chì được sử dụng rộng rãi.
