Ученые создали технологию получения сверхлегкого графита

Исследователи Пермского политеха разработали и запатентовали новый способ получения терморасширенного графита, который позволяет добиться выхода готового продукта до 95 процентов.

Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Терморасширенный графит получают путём обработки сырья кислотами и резкого нагрева. Частицы раздуваются, как попкорн, увеличиваясь в объёме в сотни раз. Чем легче получается материал, тем выше его качество — он лучше удерживает тепло, надёжнее уплотняет стыки и эффективнее впитывает жидкости.

Обычно графит нагревают в печах или плазменной струёй, но большая часть тепла теряется. Пермские учёные предложили принципиально иной подход. В их установке создаётся плазменный «ствол» с температурой 10 тысяч градусов Цельсия — вдвое горячее поверхности Солнца. Частицы графита проходят строго через его центр, где нагрев максимален. Это обеспечивает мгновенное и равномерное вспенивание без брака. Аргон, используемый в процессе, защищает материал от выгорания, минимизируя потери, сообщает ТАСС.

В ходе эксперимента через плазменную горелку подали ток в 200 ампер, а графит подавали со скоростью 11 километров в час. Полученный материал весил всего 1–1,8 грамма. Для сравнения: при обработке обычной плазменной струёй этот показатель составлял 4,6–10,3 грамма. То есть новый метод позволяет получать графит в 2,5–10 раз легче и при этом без потерь и дефектов.

Энергоэффективность технологии тоже впечатляет. Расход энергии снизился до 1,6 киловатт-часа на килограмм — примерно столько же потребляет обогреватель за час работы. Выход готового продукта достигает 95 процентов, тогда как при печном нагреве до 30 процентов материала сгорает или остаётся необработанным.

Разработка компактна, непрерывна и готова к масштабированию. Получаемый сверхлёгкий графит может найти применение в авиации, автомобилестроении, атомной энергетике и нефтепереработке — как уплотнитель, теплоизоляция или сорбент для очистки окружающей среды.