可膨脹石墨的應(yīng)用有哪些,?
可脹大石墨(Expandable graphite)別名為碳石,它的石墨晶體具有由碳元素組成的六角網(wǎng)平面層狀結(jié)構(gòu),。層平面上的碳原子以強(qiáng)有力的共價(jià)鍵結(jié)合,,而層與層間以范德華力結(jié)合,,結(jié)合非常弱,并且層間間隔較大,。因此,,在恰當(dāng)?shù)臈l件下,酸,、堿金屬、鹽類等多種化學(xué)物質(zhì)可刺進(jìn)石墨層間,,并與碳原子結(jié)合構(gòu)成新的化學(xué)相--石墨層間化合物(Graphite Intercalation on Compounds,,簡稱GIC)。
1,、密封資料將質(zhì)料高碳石墨與濃硫酸,、濃硝酸混合進(jìn)行酸化處理、進(jìn)行熱處理后再壓制成型,,制備的柔性石墨是一種新型高功能密封資料,,是一種原位生長的納米資料。與石棉橡膠等傳統(tǒng)密封資料相比,,具有杰出的可壓縮性,、回彈性、自粘結(jié)性,、低密度等優(yōu)異功能,,且能在高溫,、高腐等嚴(yán)苛工況條件下長期運(yùn)用。用它制作的石墨板材,、密封元件被廣泛運(yùn)用于宇航,、機(jī)械、電子,、核能,、石化、電力,、船舶,、冶煉等職業(yè)。因?yàn)樗哂匈|(zhì)輕,、導(dǎo)電,、導(dǎo)熱、耐高溫,、耐酸堿腐蝕,、回彈性好、潤滑性,、可塑性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)秀特性 ,被譽(yù)為世界"密封之王" ,。
2、環(huán)保范疇高溫膨化得到的可脹大石墨,具有豐厚的孔結(jié)構(gòu),,因此有優(yōu)秀的吸附功能,,所以在環(huán)保和生物醫(yī)學(xué)上有廣泛的用途??擅洿笫目捉Y(jié)構(gòu)有開放孔和關(guān)閉孔兩種,,孔容積占98%左右,并且以大孔為主,,孔徑分布范圍1-10.3nm,。因?yàn)樗且源罂住⒅锌诪橹?,所以與活性炭等微孔資料在吸附特性上也有所不同,。它適于液相吸附,而不適于氣相吸附,。在液相吸附中它親油疏水,。1g可脹大石墨可吸附80g以上重油,因此它是一種很有出路的鏟除水面油污染的環(huán)保資料,。在化工企業(yè)的廢水管理中,,常采用微生物(細(xì)菌)處理,可脹大石墨是一種很好的微生物載體,特別是對(duì)油脂類有機(jī)大分子污染的水處理中,,因?yàn)榛瘜W(xué)穩(wěn)定性好又可再生復(fù)用,,因此有杰出的運(yùn)用遠(yuǎn)景。
3,、醫(yī)學(xué)因?yàn)榭擅洿笫袑?duì)有機(jī),、生物大分子的吸附特性,在生物醫(yī)學(xué)資料上有廣泛的運(yùn)用遠(yuǎn)景,。
4,、高能電池資料可脹大石墨作為電池資料,是運(yùn)用可脹大石墨層間反響的自由能改變轉(zhuǎn)變成電能,。通常以可脹大石墨作為陰極,,以鋰為陽極或以可脹大石墨復(fù)合氧化銀作為陰極,鋅為陽極,。氟化石墨,、石墨酸及AuCl3和TiF4等金屬鹵化物的可脹大石墨已運(yùn)用到電池中。
5,、阻燃防火
防火密封條,,因?yàn)榭擅洿笫目擅洿笮约捌淠透邷匦裕沟每擅洿笫蔀閮?yōu)秀的密封資料,,在防火密封條上廣泛運(yùn)用,。主要有兩種形式:第一種是將可脹大石墨資料與橡膠資料、無機(jī)阻燃劑,、促進(jìn)劑,、硫化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑,、填料等混煉,、硫化、成型,,制成各種規(guī)格的脹大密封膠條 主要用于防火門,、防火玻璃窗等場合。這種脹大密封條能夠在常溫和火災(zāi)中由始至終起到隔絕煙氣活動(dòng)的作用,。另一種是以玻纖帶為載體,,將可脹大石墨用某種粘合劑粘合在載體上,,這種粘合劑在高溫時(shí)形成的炭化物所提供的抗剪切力能夠有用阻止石墨的滑動(dòng),。它主要用于防火門,但其不能在常溫或低溫時(shí),,有用隔絕冷煙氣的活動(dòng),,所以其必須與常溫密封劑配合運(yùn)用。
塑料資料的阻燃可脹大石墨是塑料資料杰出的阻燃劑,,其具有無毒,、無污染等特色,,獨(dú)自運(yùn)用或與其他阻燃劑混合運(yùn)用都可到達(dá)抱負(fù)的阻燃作用??擅洿笫诘竭_(dá)同樣阻燃作用時(shí),,用量遠(yuǎn)小于普通阻燃劑。其作用原理是:在高溫時(shí),,可脹大石墨急劇脹大,,窒息了火焰,同時(shí)其生成的石墨膨體資料覆蓋在基材外表,,隔絕了熱能輻射和氧的接觸,,其夾層內(nèi)部的酸根在脹大時(shí)釋放出來,也促進(jìn)了基材的炭化,,然后經(jīng)過多種阻燃方式到達(dá)杰出的作用,。
防火包、可塑型防火堵料,、阻火圈因?yàn)榭擅洿笫诟邷刂芯哂锌蛊茐哪芰捌渚哂休^高的脹大率,,可作為防火包、可塑型防火堵料,、阻火圈成分中有用的脹大阻燃資料,,用于修建中的防火封堵(例如:密封修建管道、電纜,、電線,、煤氣、瓦斯管,、風(fēng)管穿過的孔洞等場合),。
涂料上的運(yùn)用可脹大石墨的細(xì)顆粒加入到普通涂料中,可制得作用較好的阻燃防靜電涂料,,進(jìn)步其耐高溫及防火功能,。其在火災(zāi)中形成的大量輕質(zhì)不燃碳層,能有用隔絕熱量向基材的輻射,,有用維護(hù)基材,。別的因?yàn)槭墙艹龅碾妼?dǎo)體,制得的涂料可防止靜電荷的集合,,用于石油儲(chǔ)罐,,到達(dá)防火防靜電的雙重作用。
防火板,、防火紙,,抗腐蝕耐高溫板:在金屬底層上襯有可脹大石墨層,可脹大石墨層與金屬底層之間有炭化膠接層,可脹大石墨層外覆有炭化維護(hù)層,。具有抗腐蝕 ,耐高溫和高壓的功能,。同時(shí)耐熱沖擊,在低溫下也可正常運(yùn)用,,不怕速冷速熱,,并具有優(yōu)秀的熱傳導(dǎo)系數(shù),運(yùn)用溫度為-100-2000℃,。適用范圍廣,,制造容易,本錢較低,。別的,,將可脹大石墨高溫脹大后,壓制成的石墨紙,,也被運(yùn)用于防火保溫的場所,。

