Serbuk grafit adalah sejenis bahan serbuk halus yang terbuat dari karbon setelah pirolisis atau karbonisasi suhu tinggi, dan komponen utamanya adalah karbon. Serbuk grafit memiliki struktur berlapis yang unik, yaitu berwarna abu-abu hitam atau hitam muda. Berat molekulnya adalah 12,011.
Ciri-ciri serbuk grafit dapat diringkas sebagai berikut:
1. Konduktivitas tinggi dan konduktivitas termal: bubuk grafit adalah bahan konduktif dan konduktivitas termal yang baik, dengan konduktivitas dan konduktivitas termal yang tinggi. Hal ini terutama disebabkan oleh susunan atom karbon yang rapat dan berlapis dalam grafit, yang memudahkan elektron dan panas untuk menghantarkan.
2. Kelembaman kimia yang baik: bubuk grafit memiliki stabilitas dan kelembaman kimia yang baik dalam kondisi normal, dan tidak bereaksi dengan sebagian besar zat. Ini juga mengapa bubuk grafit banyak digunakan di bidang bahan elektronik dan kimia, perlindungan korosi suhu tinggi, dll.
3. Memiliki kekuatan mekanik tertentu: dibandingkan dengan bahan nano lainnya, bubuk grafit memiliki ketahanan benturan, ketahanan ekstrusi, dan ketahanan retak yang lebih tinggi, yang dapat meningkatkan sifat mekanik bahan sampai batas tertentu.
Metode pembuatan bubuk grafit bermacam-macam, dan metode yang umum adalah sebagai berikut:
1. Pirolisis pada suhu tinggi: panaskan grafit alam atau kristal grafit yang disintesis secara kimia hingga suhu tinggi (di atas 2000 ℃) untuk menguraikannya menjadi bubuk grafit.
2. Metode karbonisasi suhu tinggi: bubuk grafit diperoleh melalui reaksi kimia grafit dengan bahan baku dengan struktur berlapis mirip grafit. Menurut bahan baku yang berbeda, dapat dibagi menjadi metode persiapan yang berbeda, seperti deposisi uap kimia uap, pirolisis dan karbonisasi.
3. Metode mekanis: melalui operasi penggilingan dan penyaringan mekanis, bahan grafit alam atau grafit sintetis diproses untuk mendapatkan bubuk grafit.
Metode preparasi yang berbeda mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap kualitas, kemurnian dan morfologi bubuk grafit. Dalam penerapan praktis, metode persiapan yang sesuai perlu dipilih sesuai dengan kebutuhan yang berbeda.
1. Bahan elektronik dan kimia: bubuk grafit dapat dibuat menjadi komposit polimer konduktif dan konduktif termal, yang digunakan pada perangkat elektronik, baterai, tinta konduktif, dan bidang lainnya. Misalnya, pada bahan elektroda, bubuk grafit dapat meningkatkan konduktivitas bahan, meningkatkan kinerja elektrokimia elektroda, dan memperpanjang masa pakai baterai.
2. Bahan pelapis: bubuk grafit dapat digunakan untuk pembuatan berbagai pelapis, seperti pelapis anti korosi, pelapis konduktivitas termal, pelapis pelindung elektromagnetik, dll. Di bidang mobil, pesawat terbang, konstruksi, dll., pelapis disiapkan dengan bubuk grafit dapat meningkatkan ketahanan ultraviolet dan ketahanan korosi material.
3. Katalis: Serbuk grafit dapat digunakan untuk pembuatan katalis, dan banyak digunakan dalam sintesis organik, produksi kimia dan bidang lainnya. Misalnya, dalam hidrogenasi minyak nabati, bubuk grafit setelah pengolahan dapat digunakan sebagai katalis untuk meningkatkan selektivitas dan hasil reaksi.
4. Bahan keramik: Dalam pembuatan bahan keramik, bubuk grafit dapat meningkatkan kekuatan mekanik dan sifat lainnya melalui efek penguatan. Khususnya pada cermet dan keramik berpori, bubuk grafit banyak digunakan.
