Grafiitpulber on omamoodi peen pulbermaterjal, mis on valmistatud süsinikust pärast kõrgtemperatuurset pürolüüsi või karboniseerimist ja selle põhikomponent on süsinik. Grafiitpulbril on ainulaadne kihiline struktuur, mis on hallmust või helemust. Selle molekulmass on 12,011.
Grafiitpulbri omadused võib kokku võtta järgmiselt:
1. Kõrge juhtivus ja soojusjuhtivus: grafiidipulber on hea juhtivuse ja soojusjuhtivusega materjal, millel on kõrge soojusjuhtivus ja juhtivus. Selle põhjuseks on peamiselt süsinikuaatomite tihe paigutus ja kihiline struktuur grafiidis, mis muudab elektronide ja soojuse juhtimise lihtsaks.
2. Hea keemiline inertsus: grafiidipulbril on tavatingimustes hea keemiline stabiilsus ja inertsus ning see ei reageeri enamiku ainetega. See on ka põhjus, miks grafiidipulbrit kasutatakse laialdaselt elektrooniliste ja keemiliste materjalide, kõrge temperatuuriga korrosioonikaitse jms valdkonnas.
3. Sellel on teatud mehaaniline tugevus: võrreldes teiste nanomaterjalidega on grafiidipulbril suurem löögikindlus, ekstrusioonikindlus ja pragunemiskindlus, mis võib teatud määral parandada materjalide mehaanilisi omadusi.
Grafiidipulbri valmistamismeetodid on erinevad ja levinumad meetodid on järgmised:
1. Pürolüüs kõrgel temperatuuril: kuumutage looduslikku grafiiti või keemiliselt sünteesitud grafiidikristalli kõrge temperatuurini (üle 2000 ℃), et see lagundada grafiidipulbriks.
2. Kõrgtemperatuuriline karboniseerimismeetod: grafiidipulber saadakse grafiidi keemilisel reaktsioonil grafiidile sarnase kihilise struktuuriga toorainetega. Erinevate toorainete järgi saab selle jagada erinevateks valmistamismeetoditeks, nagu aurukeemiline aurustamine-sadestamine, pürolüüs ja karboniseerimine.
3. Mehaaniline meetod: mehaanilise lihvimise ja sõelumise teel töödeldakse grafiidipulbri saamiseks looduslikku grafiiti või sünteetilist grafiiti.
Erinevatel valmistamismeetoditel on erinev mõju grafiidipulbri kvaliteedile, puhtusele ja morfoloogiale. Praktilistes rakendustes tuleb valida sobivad valmistamismeetodid vastavalt erinevatele nõuetele.
1. Elektroonilised ja keemilised materjalid: grafiidipulbrist saab valmistada juhtivaid ja soojusjuhtivaid polümeerkomposiite, mida kasutatakse elektroonikaseadmetes, akudes, juhtivates tintides ja muudes valdkondades. Näiteks elektroodide materjalides võib grafiidipulber suurendada materjali juhtivust, parandada elektroodi elektrokeemilist jõudlust ja pikendada aku kasutusiga.
2. Kattematerjalid: grafiidipulbrit saab kasutada mitmesuguste kattekihtide valmistamiseks, nagu korrosioonivastane kate, soojusjuhtivusega kate, elektromagnetiline varjestuskate jne. Autode, lennukite, ehituse jne valdkonnas valmistatakse katteid grafiidipulbriga võib parandada materjalide ultraviolett- ja korrosioonikindlust.
3. Katalüsaator: grafiidipulbrit saab kasutada katalüsaatori valmistamiseks ja seda kasutatakse laialdaselt orgaanilises sünteesis, keemilises tootmises ja muudes valdkondades. Näiteks taimeõli hüdrogeenimisel saab pärast töötlemist grafiidipulbrit kasutada katalüsaatorina, et parandada reaktsiooni selektiivsust ja saagist.
4. Keraamilised materjalid: Keraamiliste materjalide valmistamisel võib grafiidipulber tugevdava toime kaudu parandada selle mehaanilist tugevust ja muid omadusi. Grafiidipulbrit kasutatakse laialdaselt eriti metallkeraamikas ja poorses keraamikas.
