Serbuk grafit yang tidak dimodifikasi memiliki permukaan hidrofobik. Ketika dicampur dengan resin organik, kompatibilitas antara bubuk grafit dan matriks polimer buruk. Partikel grafit cenderung berkumpul menjadi aglomerat. Selama pembentukan material komposit, aglomerat membentuk cacat di dalam material, mengurangi kekuatan mekanik, dan tidak dapat membentuk jaringan konduktif atau konduksi panas secara terus menerus. Modifikasi permukaan mengubah gugus kimia permukaan dan energi permukaan bubuk grafit, meningkatkan keterbasahan antara bubuk grafit dan matriks resin, sehingga partikel grafit dapat tersebar secara seragam dalam resin tanpa aglomerasi.
Ada dua kategori utama teknologi modifikasi permukaan: modifikasi fisik dan modifikasi kimia. Modifikasi fisik terutama menggunakan penghancuran aliran udara berkecepatan tinggi dan pelapisan permukaan dengan adsorpsi fisik. Modifikasi kimia mengubah gugus fungsi permukaan melalui reaksi kimia. Modifikasi agen kopling silan adalah metode modifikasi kimia yang paling umum. Molekul zat penggandeng memiliki dua gugus fungsi: satu gugus bereaksi dengan gugus hidroksil pada permukaan bubuk grafit, gugus lainnya kompatibel dengan polimer organik. Bahan penghubung bertindak sebagai jembatan antara partikel grafit dan matriks resin, meningkatkan kekuatan ikatan antarmuka.
Modifikasi lapisan karbon amorf adalah teknologi penting lainnya, terutama diterapkan pada bubuk grafit yang digunakan dalam anoda baterai litium. Lapisan tipis karbon amorf dilapisi pada permukaan partikel grafit. Lapisan karbon dapat menyangga ekspansi volume selama interkalasi ion litium, meningkatkan kinerja laju dan stabilitas siklus bahan anoda. Lapisan keramik anorganik seperti lapisan silika dan alumina digunakan untuk bubuk grafit yang diaplikasikan pada komposit konduktif termal suhu tinggi, meningkatkan ketahanan oksidasi bubuk grafit pada suhu sedang.
Indikator kualitas utama bubuk grafit yang dimodifikasi meliputi distribusi ukuran partikel, luas permukaan spesifik, nilai serapan minyak, kandungan gugus fungsi permukaan, dan hasil uji dispersi. Nilai penyerapan minyak secara langsung mencerminkan sifat dispersi bubuk dalam resin. Nilai penyerapan minyak yang rendah berarti bubuk mudah tersebar dan mengkonsumsi lebih sedikit resin. Setelah modifikasi, bubuk harus melakukan uji dispersi pada resin target untuk memverifikasi apakah ada aglomerasi. Modifikasi yang tidak tepat akan menyebabkan ketebalan lapisan yang berlebihan, yang meningkatkan ketahanan termal antarmuka dan hambatan listrik, melemahkan fungsi konduktif dan konduktif termal dari pengisi grafit.
Skenario aplikasi yang berbeda memerlukan skema modifikasi yang berbeda. Untuk plastik konduktif dan lapisan anti-statis, bubuk grafit termodifikasi bahan penggandeng silan biasanya dipilih untuk meningkatkan dispersi dalam resin epoksi, poliuretan, dan polipropilen. Untuk bubuk anoda baterai lithium-ion, modifikasi lapisan karbon amorf diadopsi. Untuk material komposit konduktif termal suhu tinggi, modifikasi lapisan keramik silika lebih disukai. Banyak produsen komposit membeli bubuk grafit yang tidak dimodifikasi secara langsung, dan menghadapi masalah aglomerasi yang serius, yang mengakibatkan konduktivitas produk jadi komposit tidak stabil.
Jincheng Graphite memiliki lini produksi modifikasi permukaan bubuk grafit. Perusahaan dapat melakukan modifikasi bahan kopling, pelapisan karbon amorf dan pelapisan keramik anorganik sesuai dengan kebutuhan pelanggan. Sebelum produksi massal, uji formula modifikasi dan uji dispersi dilakukan untuk memverifikasi kinerja bubuk yang dimodifikasi dalam sistem resin pelanggan. Pabrik mengontrol ketebalan lapisan dan keseragaman modifikasi secara ketat, dan menguji ukuran partikel, luas permukaan spesifik, dan nilai penyerapan minyak untuk setiap batch bubuk grafit yang dimodifikasi. Bubuk grafit Jincheng Graphite yang dimodifikasi diekspor ke pabrik material komposit, produsen pelapis konduktif, dan perusahaan material energi baru di banyak negara. Tim teknis dapat menyesuaikan proses modifikasi sesuai dengan formulasi komposit pelanggan dan teknologi pemrosesan.
Dengan pesatnya perkembangan industri komposit polimer, teknologi modifikasi permukaan bubuk grafit berkembang menuju lapisan seragam tipis, luas permukaan spesifik rendah dan bahan modifikasi ramah lingkungan, untuk memenuhi meningkatnya permintaan material komposit konduktif dan konduktif termal berkinerja tinggi.
