柔性石墨及膨脹石墨材料的開發(fā)如何?
柔性石墨和脹大石墨是重要的石墨深加工產(chǎn)品,。從資料學的視點,,脹大石墨與柔性石墨二者有很大區(qū)別,是兩種資料,。脹大石墨是松散的多孔結(jié)構(gòu)資料,,具有優(yōu)秀的阻隔密封功能。跟著技能和新資料使用的開展,,這兩類新資料因為其不同的特性,,各自的使用領(lǐng)域也明顯不同。本文將評論這兩種特性不同而又嚴密相關(guān)的資料,,在化工領(lǐng)域及其它領(lǐng)域的使用現(xiàn)狀及開展趨勢,。
自本世紀六十年代美國聯(lián)碳公司發(fā)明柔性石墨制作技能以來,柔性石墨工業(yè)的開展已有近四十年的前史,。柔隆石墨作為一種優(yōu)秀的密封資料,,已逐漸為工程界所熟悉,并且有人給它冠以“密封王”的頭銜,。柔性石墨由天然鱗片石墨加工而得,。制備的關(guān)鍵技能,,是將天然鱗片石墨制備成石墨層間化合物。工業(yè)操作上,,常用濃硫酸作為層間插入物,,所以它又稱酸化石墨(可脹大石墨)。不過酸化石墨是在石墨與酸反響后,,經(jīng)水洗枯燥,,大部分層間插入物已經(jīng)逸出,所以它實際上是殘余石墨層間化合物,。絕大部分石墨層間化合物在快速加熱時,,層間插入物都會氣化,然后形成高壓,,使石墨粒子沿C軸方向脹大,。很薄的酸化石墨鱗片脹大后象一條條蠕蟲,長度可達1-2cm所以稱蠕蟲石墨或石墨蠕蟲,,亦即通常所說的脹大石墨,。脹大石墨在壓制或軋制時,蠕蟲之間相互嚙合,,然后壓軋成石墨卷材或板材,,即為柔性石墨。因為插層劑硫酸在加熱時絕大部分地區(qū)逸出,,所以柔軟性石墨除有1000PPM左右的殘硫外,化學成份與鱗片石墨根本相同為純碳,。
現(xiàn)在,,國內(nèi)可脹大石墨出產(chǎn)選用兩種工藝:化學法和電化學法。兩種工藝除氧化工序不同外,,脫酸,、水洗、脫水,、枯燥等其它工序相同,。選用化學法的絕大大都廠家產(chǎn)品的質(zhì)量,都能到達GB10698-89《可脹大石墨》規(guī)范規(guī)定的目標,,滿足大宗柔性石墨板材出產(chǎn)用料要求和出口供貨規(guī)范,。但出產(chǎn)特殊要求的低揮發(fā)份(<10%)、低含硫量(<2%)的產(chǎn)品比較困難,,出產(chǎn)工藝不過關(guān),。強化技能管理,仔細研究插層進程,,把握工藝參數(shù)和產(chǎn)品功能的關(guān)系,,出產(chǎn)質(zhì)量安穩(wěn)的可脹大石墨,,是提高后續(xù)制品質(zhì)量的關(guān)鍵。電化學法不必其它氧化劑,,將天然鱗片石墨和輔佐陽極一起構(gòu)成陽極室浸泡在濃硫酸電解液中,,通直流或脈沖電流,氧化一定時間后取出,,水洗枯燥后即為可脹大石墨,。該法最大特點,可通過調(diào)節(jié)電參數(shù)和反響時間操控石墨反響程度和產(chǎn)品的功能目標,,污染小,,成本低,質(zhì)量安穩(wěn),,功能優(yōu)異,。處理插層工藝中的攪拌問題,提高功率,,下降電耗,,是該法急需處理的課題。以上兩種工藝脫酸后,,石墨層間化合物潮濕,、吸附的硫酸質(zhì)量比仍在1:1左右,插層劑消耗量大,,洗滌用水量和污水排放量居高不下,。且大都出產(chǎn)廠家沒有處理廢水處理問題,處于自然排放狀況,,環(huán)境污染嚴重,,將限制行業(yè)的開展。