可膨脹石墨不膨脹,在高溫下具有快速膨脹的特性。
高溫膨脹后,可膨脹石墨可制成可膨脹石墨。高溫膨脹后,可膨脹石墨的體積迅速增加。因此,膨脹后的可膨脹石墨的密度通常比天然石墨的密度小幾百倍,比表面積大大增加。隨著材料表面積的增加,表面自由能將迅速增加,從而其表面活性和表面吸附能力將增加,可膨脹石墨的潤濕性將提高,氣體和液體的滲透性降低,但其化學(xué)性質(zhì)與天然石墨相同,并且?guī)缀醪槐蝗魏位瘜W(xué)物質(zhì)腐蝕。經(jīng)加工制成的石墨密封具有良好的密封性能、耐高溫、耐磨性,是機(jī)械密封不可缺少的生產(chǎn)原料。
低起始膨脹溫度、低溫可膨脹石墨
此類膨脹石墨開始膨脹的溫度為80-150℃,600℃時膨脹容積達(dá)250ml/g。制備滿足這一條件的可膨脹石墨難點(diǎn)在于:(1)選擇合適的插層劑;(2)烘干條件的控制和掌握;(3)水分的測定; (4)環(huán)保問題的解決。目前,低溫可膨脹石墨的制備還未見報道。
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小顆??膳蛎浭饕?00目的可膨脹石墨,其膨脹容積為100ml/g,該產(chǎn)品主要用于阻燃涂料,其需求量很大。
電化學(xué)方法
電化學(xué)法是在恒定電流下,無硫可膨脹石墨,以插入物的水溶液為電解液,石墨和金屬材料(不銹鋼、鉑板、鉛板、鈦板等)形成復(fù)合陽極,金屬材料作為陰極插入電解液中,形成閉合回路;或者將石墨懸浮在電解液中,將陰極板和陽極板同時插入電解液中,通過給兩個電極通電進(jìn)行陽極氧化。石墨表面被氧化成碳正離子,在靜電引力和濃差擴(kuò)散的共同作用下,酸根離子或其他極性插層離子嵌入石墨層間,形成可膨脹石墨。
這種制備可膨脹石墨的全過程不需要添加氧化劑,可處理的量大,而腐蝕性物質(zhì)殘留量小。反應(yīng)后電解液可以往復(fù)使用,減少了酸液的用量,節(jié)約了成本,減少了環(huán)境污染,減少了對設(shè)備的損壞,延長了使用壽命。近年來,電化學(xué)法憑借其諸多優(yōu)點(diǎn)逐漸成為許多企業(yè)制備可膨脹石墨的常用方法。
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