Là một vật liệu carbon chức năng mới, than chì mở rộng (EG) là một vật liệu giống như con sâu lỏng lẻo và xốp thu được từ các mảnh than chì tự nhiên thông qua quá trình xen kẽ, rửa, sấy khô và giãn nở ở nhiệt độ cao.Ngoài những đặc tính ưu việt của than chì tự nhiên như khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh, chống ăn mòn và tự bôi trơn, EG còn có các đặc tính mềm mại, chịu nén, hấp phụ, phối hợp sinh thái và môi trường, tương thích sinh học và chống bức xạ mà than chì tự nhiên không có. có.Ngay từ đầu những năm 1860, Brodie đã phát hiện ra than chì giãn nở bằng cách nung than chì tự nhiên bằng các thuốc thử hóa học như axit sulfuric và axit nitric.Tuy nhiên, ứng dụng của nó đã bắt đầu sau một trăm năm.Kể từ đó, nhiều quốc gia đã liên tục thực hiện nghiên cứu và phát triển than chì mở rộng và đạt được những đột phá khoa học lớn.

Than chì mở rộng có thể ngay lập tức giãn nở thể tích gấp 150 ~ 300 lần ở nhiệt độ cao và thay đổi từ dạng bong tróc sang dạng vermicular, dẫn đến cấu trúc lỏng lẻo, xốp và cong, diện tích bề mặt mở rộng, năng lượng bề mặt được cải thiện, tăng cường khả năng hấp phụ của than chì vảy và hiện tượng tự chimer giữa than chì vermicular, làm tăng tính linh hoạt, khả năng phục hồi và độ dẻo của nó.
Một số hướng phát triển của than chì mở rộng như sau:

1. Than chì mở rộng cho các mục đích đặc biệt
Các thí nghiệm cho thấy sâu than chì có chức năng hấp thụ sóng điện từ khiến than chì trương nở có giá trị ứng dụng quân sự cao.Cả quân đội Hoa Kỳ và quân đội của chúng ta đều đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm trong lĩnh vực này.Than chì mở rộng phải đáp ứng các yêu cầu sau: (1) nhiệt độ giãn nở ban đầu thấp và thể tích giãn nở lớn;(2) Tính chất hóa học ổn định và tốc độ giãn nở về cơ bản không giảm sau 5 năm bảo quản;(3) Bề mặt của than chì giãn nở là trung tính và không bị ăn mòn đối với vỏ hộp mực.

2. Than chì mở rộng dạng hạt
Than chì mở rộng hạt nhỏ chủ yếu đề cập đến than chì có thể mở rộng mục đích 300 với thể tích giãn nở 100ml / g.Sản phẩm này chủ yếu được sử dụng cho lớp phủ chống cháy và nhu cầu của nó rất lớn.

3. Than chì giãn nở với nhiệt độ giãn nở ban đầu cao
Nhiệt độ giãn nở ban đầu của than chì giãn nở với nhiệt độ giãn nở ban đầu cao là 290-300oC và thể tích giãn nở là ≥ 230ml / g.Loại than chì mở rộng này chủ yếu được sử dụng để chống cháy cho nhựa kỹ thuật và cao su.Sản phẩm này đã được Đại học Nông nghiệp Hà Bắc phát triển thành công và xin cấp bằng sáng chế quốc gia.

4. Than chì biến tính bề mặt
Khi than chì mở rộng được sử dụng làm vật liệu chống cháy, nó liên quan đến khả năng hòa tan của than chì và các thành phần khác.Do mức độ khoáng hóa cao trên bề mặt than chì nên nó không ưa mỡ cũng như không ưa nước.Vì vậy, cần phải sửa đổi bề mặt than chì để giải quyết vấn đề tương thích giữa than chì và các thành phần khác.Một số người đã đề xuất làm trắng bề mặt than chì, nghĩa là phủ lên bề mặt than chì một lớp màng trắng đặc.Đây là một vấn đề khó giải quyết.Nó liên quan đến hóa học màng hoặc hóa học bề mặt, có thể đạt được trong phòng thí nghiệm.Công nghiệp hóa còn nhiều khó khăn.Loại than chì có thể mở rộng màu trắng này chủ yếu được sử dụng làm lớp phủ chống cháy.

5. Nhiệt độ giãn nở ban đầu thấp và than chì giãn nở ở nhiệt độ thấp
Loại than chì mở rộng này bắt đầu giãn nở ở 80-150oC và thể tích giãn nở của nó đạt 250ml / g ở 600oC.Những khó khăn trong việc điều chế than chì có thể giãn nở đáp ứng điều kiện này nằm ở chỗ: (1) lựa chọn tác nhân xen kẽ thích hợp;(2) Kiểm soát và làm chủ các điều kiện sấy;(3) Xác định độ ẩm;(4) Giải pháp về vấn đề bảo vệ môi trường.Hiện nay, việc chế tạo than chì có thể giãn nở ở nhiệt độ thấp vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm.