膨脹石墨如何制備,?
脹大石墨作為一種新式功能性碳素材料,脹大石墨(Expanded Graphite,,簡稱EG)是由天然石墨鱗片經(jīng)插層,、水洗,、枯燥、高溫膨化得到的一種疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì),。EG除了具有天然石墨自身的耐冷熱,、耐腐蝕、自潤滑等優(yōu)秀性能以外,,還具有天然石墨所沒有的柔軟,、緊縮回彈性、吸附性、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性,、生物相容性,、耐輻射性等特性。
現(xiàn)在,,石墨制備可脹大石墨工藝仍存在脹大體積小,、氧化劑用量多、不易洗刷,、蠕蟲作用欠好等問題,。
1、可脹大石墨的制備
高純石墨:以莫桑比克安夸貝(Ancuabe)礦區(qū)大鱗片石墨礦浮選精礦為原料,,篩分后得到+180μm粒級(jí)產(chǎn)品,,采用HF-HNO3混酸法提純,制得固定碳含量為99.58%的高純石墨,。
可脹大石墨:稱取3g高碳大鱗片石墨,,加入必定量的K2Cr2O7/HClO4/H3PO4氧化插層劑,攪拌均勻后,,放在必定溫度下的水浴鍋中,,反響一段時(shí)間,洗刷至中性,,烘干制得可脹大石墨,。
2、氧化插層劑種類對(duì)石墨脹大體積的影響
石墨固定試驗(yàn)條件:天然鱗片石墨3g,,重鉻酸鉀0.3g,,高氯酸15mL,磷酸5mL,,烘干溫度60℃,,反響溫度40℃,時(shí)間1h,。
當(dāng)氧化插層劑為K2Cr2O7/HClO4/H3PO4時(shí),,石墨脹大作用更好。K2Cr2O7作為氧化劑與天然鱗片石墨發(fā)生反響,,破壞石墨層間的范德華力,,為插層劑的刺進(jìn)供給了空間條件。HClO4供給酸性環(huán)境的一起,,又作為氧化劑和插層劑,能夠促進(jìn)石墨層間的打開,。H3PO4作為大基團(tuán)插層劑,,電離生成的H2PO4-、HPO42-和PO43-填充在氧化石墨層間,幫忙進(jìn)一步擴(kuò)展層間距離,。
可脹大性石墨薄片的脹大特性不同于其他脹大劑,,受熱到達(dá)必定溫度時(shí),由于吸留在層間點(diǎn)陣中化合物分化,,可脹大石墨便開端脹大,,稱為開始脹大溫度,在1000℃時(shí)脹大完全,,到達(dá)最大體積,。脹大體積能夠到達(dá)初始時(shí)的200倍以上。脹大后的石墨稱為脹大石墨或石墨蠕蟲,,由原鱗片狀變成密度很低的蠕蟲狀,,形成了一個(gè)非常好的絕熱層。脹大石墨既是脹大體系中的碳源,,又是絕熱層,,能有用隔熱,在火災(zāi)中具有熱釋放率低,,質(zhì)量損失小,,發(fā)生的煙氣少的特點(diǎn)。

