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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)有力的共價鍵結(jié)合,而層與層間以范德華力結(jié)合,可膨脹石墨價格,結(jié)合非常弱,而且層間距離較大。因此,在適當(dāng)?shù)臈l件下,酸、堿金屬、鹽類等多種化學(xué)物質(zhì)可插入石墨層間,并與碳原子結(jié)合形成新的化學(xué)相——石墨層間化合物。這種層間化合物在加熱到適當(dāng)溫度時,可瞬間迅速分解,產(chǎn)生大量氣體,使石墨沿軸方向膨脹成蠕蟲狀的新物質(zhì),即膨脹石墨。這種未膨脹的石墨層間化合物就是可膨脹石墨。
可膨脹石墨在阻燃防火領(lǐng)域主要應(yīng)用于:阻燃涂料. 近年來,可膨脹石墨正嘗試應(yīng)用在阻燃涂料中,它可賦予涂料優(yōu)異的受熱膨脹性。美國近來提出一種由纖維增強(qiáng)材料、可膨脹石墨、固體吸熱材料、聚合物粘結(jié)劑等組成的阻燃涂料,可用于纖維板、木板的陰溝涂布。該涂料克服了以往涂料易產(chǎn)生煙氣的不足。在火災(zāi)中可迅速膨脹形成輕質(zhì)碳層,而放出的毒氣(如: SO2、NO等)較少??捎行У膶倪M(jìn)行防火保護(hù)。但石墨表面的黑色限制了它的推廣使用。通過表面改性以改變其顏色,增加涂料的色彩品種,使其顏色能為大眾接受,是該研究的焦點(diǎn)問題。
膨脹密封條能夠在常溫和火災(zāi)中由始至終起到阻隔煙氣流動的作用。另一種是以玻纖帶為載體 ,將可膨脹石墨用某種粘合劑粘合在載體上,這種粘合劑在高溫時形成的炭化物所提供的抗剪切力能夠有效阻止石墨的滑動。它主要用于防火門 ,但其不能在常溫或低溫時,有效阻隔冷煙氣的流動,所以其必須與常溫密封劑配合使用??梢赃_(dá)到阻燃防火的一個效果。
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