什么是膨脹石墨
2017-04-01 18:36 來源:礦材網 編輯:礦材網

 大家知道什么是膨脹石墨嗎?膨脹石墨是由天然鱗片石墨制得的一種疏松多孔的蠕蟲狀物質,因此又叫作石墨蠕蟲。

 天然鱗片石墨是具有層狀結構的晶體,每一層的原子以強有力的共價健組合成網狀平面大分子,而層與層之間以很弱的范德華力結合,在強氧化劑的作用下,網狀平面大分子變成帶有正電荷的平面大分子,致使具有極性的H2SO4分子和硫酸氫根等負離子插入石墨層中形成可膨脹石墨。由于在膨化過程中形成了獨特的網絡孔系,比表面積較大,并且所產生新鮮表面的活性較高,所以具有很好的吸附性等特殊性能,應用范圍十分廣泛。

 1、膨脹石墨結構

 石墨層與層之間的相對位置有兩種形式,形成了石墨的兩種晶體結構:六方晶系結構和菱面晶系結構。膨脹石墨雖然在插層膨化后其宏觀及微觀形貌發生了很大變化,沿c軸方向裂開成許多膨脹的單元段,但其基本的晶體結構仍由許多石墨微晶所組成。微晶層面間距與天然石墨接近,平均厚度為100層,板塊之間的距離約幾百個埃。膨脹石墨最基本的晶體結構還是六方晶系結構和菱面晶系結構。

 2、膨脹石墨性能

 ①柔軟、輕質、多孔、吸附性能好。由于膨脹石墨孔隙發達而且多以中大孔為主,所以易吸附大分子物質,尤其是非極性大分子;②耐氧化、耐腐蝕。在小于450℃空氣中不氧化;除王水、濃酸、發煙硫酸

 和高溫下的重鉻酸、高錳酸等少數幾個強氧化劑外,幾乎能抗所有的化學介質的腐蝕;③耐輻射。能承受中子射線、β射線、γ射線等放射性射線的長期照射而不分解、不變形、不老化;④膨脹石墨還具有導電導熱性、自潤滑性好,不滲透性,耐高、低溫,可撓性、回彈性優良等性質。

 3、膨脹石墨應用

 3.1環保領域

膨脹石墨有疏水性和親油性,可以在水中有選擇性地除去非水性的溶液,如從海上、河流、湖泊中除去浮油。膨脹石墨在吸油時能形成一定的纏繞空間,可儲存遠大于其總孔容的油類物質.吸附大量油后可集結成塊,浮在液面,便于收集,并可再生處理,循環使用。

 3.2密封材料

 膨脹石墨可后處理成柔性石墨作為密封材料使用。與傳統密封材料(如石棉、橡膠、纖維素及其復合材料)相比,柔性石墨可用溫度范圍較寬,在空氣中可用范圍在-200℃~450℃ ,在真空或還原性氣氛中可到3000℃ ,且熱膨脹系數小,在低溫下不發脆、不炸裂,在高溫下不軟化、不蠕變,因而被冠以“密封王”的美譽,目前已廣泛應用于石油化工、機械、冶金、原子能等行業。

 3.3生物醫學

 膨脹石墨有良好的生物相容性、無毒、無味、無副作用等特點,是一類非常重要的生物醫學材料?;趦灹嫉奈揭餍阅?、透氣透水性能、與創面較小的粘連性能、不染黑創面的性能和對多種細菌的吸附抑制性能,膨脹石墨復合材料可作為性能優良的創面外用敷料,可以替代常規的紗布敷料,用于燒傷等創面效果很好。

 3.4高能材料電池

 在可充鋅錳電池的鋅陽極中添加膨脹石墨可以減小陽極充電時的極化,增強電極及電解液導電性,抑制枝晶形成,并能提供良好的成型特性,抑制陽極溶解和變形,延長電池壽命。

 3.5防火材料

 國外已于機艙座椅的夾層中添加部分可膨脹石墨,或將其制成防火密封條、防火堵料、阻火圈等,一旦起火迅速膨脹,堵塞火災蔓延通道,達到滅火目的。

 3.6其他應用

 膨脹石墨板材具有良好的導電導熱性能,電熱轉換率97%以上,且能產生遠紅外線,是一種新型發熱材料。膨脹石墨粉碎成微粉,對紅外波有很強的散射吸收特性,是很好的紅外屏蔽(隱身)材料。將可膨脹石墨制成煙火藥,瞬間爆炸形成膨脹石墨并分散在預定空域形成氣溶膠干擾云團煙幕劑。此外,膨脹石墨還可用作隔熱保溫、隔音材料、電磁屏蔽元件、催化材料。

以上是關于膨脹石墨是什么的介紹。

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