湖北可膨脹石墨廠
發(fā)布時(shí)間：2022-04-11 01:35:53
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石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的工作頻率還有很大的提高余地，優(yōu)越的性能使得它有著廣泛的包括通訊、遙控、環(huán)境監(jiān)測(cè)在內(nèi)的應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)石墨烯企業(yè)均在各個(gè)領(lǐng)域開始布局，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品輸出。隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于已有的研究成果，比較先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會(huì)是移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。在電池生產(chǎn)中石墨烯用途可直接作為正負(fù)極材料，或是作為導(dǎo)電添加劑添加到正負(fù)極材料中，還有是作為涂層提高電池功率特性。由于具備超高電子傳輸能力和良好的導(dǎo)熱能力，石墨烯用途被認(rèn)為會(huì)取代現(xiàn)在廣泛使用的硅而成為下一代集成電路的根基。
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石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。石墨烯是碳的許多其他異形體的基本結(jié)構(gòu)元素，如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。石墨烯對(duì)于各種各樣的領(lǐng)域來說都是革命性的。石墨烯是已知強(qiáng)度比較高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無(wú)缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)比較高的碳材料，高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。
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石墨廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的金屬材料。石墨又可分為天然石墨和人造石墨兩大類，天然石墨來自石墨礦藏，天然石墨還可分成鱗片石墨、土狀石墨及塊狀石墨。天然開采得到的石墨含雜質(zhì)較多，因而需要選礦，降低其雜質(zhì)含量后才能使用，天然石墨的主要用途是生產(chǎn)耐火材料、電刷、柔性石墨制品、潤(rùn)滑劑、鋰離子電池負(fù)極材料等，生產(chǎn)部分炭素制品有時(shí)也加入一定數(shù)量的天然石墨。結(jié)晶形態(tài)不同的石墨礦物，具有不同的工業(yè)價(jià)值和用途。
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石墨可用于生產(chǎn)耐火材料、導(dǎo)電材料、耐磨材料、潤(rùn)滑劑、耐高溫密封材料、耐腐蝕材料、隔熱材料、吸附材料、摩擦材料和防輻射材料等，這些材料廣泛應(yīng)用于冶金、石油化工、機(jī)械工業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)和國(guó)防等。在鋼鐵工業(yè)，石墨耐火材料用于電弧高爐和氧氣轉(zhuǎn)爐的耐火爐襯、鋼水包耐火襯等；石墨耐火材料主要是整體澆鑄材料、鎂碳磚和鋁石墨耐火材料。石墨還用于粉末冶金和金屬鑄造成膜材料，石墨粉加入到鋼水中增加鋼的碳含量，使高碳鋼具有許多優(yōu)異性能。在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機(jī)顯像管的涂層等。
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耐腐蝕：具有化學(xué)惰性，除了強(qiáng)氧化劑如王水、硝酸、硫酸和鹵素的一些特定溫度外，能適應(yīng)酸、堿、鹽溶液、海水、蒸汽有機(jī)溶劑等大部分介質(zhì);優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性和較小的熱膨脹系數(shù)，其參數(shù)接近通用密封裝置對(duì)偶件材料的同一數(shù)量級(jí)，在高溫、深冷和溫度劇變的工況也能良好的密封;耐放射性：受中子射線、γ射線、α射線、β射線等長(zhǎng)期照射而不發(fā)生明顯變化;不滲透性：對(duì)氣體和液體具有良好的不滲透性。因?yàn)榕蛎浭谋砻婺芎艽螅仔纬梢粚訕O薄的氣膜或液膜，阻止介質(zhì)滲透;自潤(rùn)滑性：膨脹石墨仍保持六角形平面層狀結(jié)構(gòu)，外力作用下平面層之間易相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生自潤(rùn)滑，有效防止軸或閥桿的磨損。
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SiC外延法是通過在超高真空的高溫環(huán)境下，使硅原子升華脫離材料，剩下的C原子通過自組形式重構(gòu)，從而得到基于SiC襯底的石墨烯。這種方法可以獲得高質(zhì)量的石墨烯，但是這種方法對(duì)設(shè)備要求較高。通過Hummer法制備氧化石墨；將氧化石墨放入水中超聲分散，形成均勻分散、質(zhì)量濃度為0.25g/L～1g/L的氧化石墨烯溶液，再向所述的氧化石墨烯溶液中滴加質(zhì)量濃度為28%的氨水；將還原劑溶于水中，形成質(zhì)量濃度為0.25g/L～2g/L的水溶液；將配制的氧化石墨烯溶液和還原劑水溶液混合均勻，將所得混合溶液置于油浴條件下攪拌，反應(yīng)完畢后，將混合物過濾洗滌、烘干后得到石墨烯。