云南可膨脹石墨公司
發(fā)布時(shí)間：2022-04-17 01:35:39
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可膨脹石墨比較先由德國人Schaufautl發(fā)現(xiàn)，1841年，Schaufautl將天然石墨浸泡在濃HNO3和濃H2SO4的混合液中，數(shù)小時(shí)后取出烘干，發(fā)現(xiàn)石墨發(fā)生了膨脹現(xiàn)象。可膨脹石墨在高溫下受熱可迅速膨脹，膨脹倍數(shù)高達(dá)數(shù)十倍到數(shù)百倍甚至上千倍，膨脹后石墨的表觀容積達(dá)250～300mL/g或更大，膨脹后的石墨呈現(xiàn)蠕蟲狀，大小在零點(diǎn)幾毫米到幾毫米之間，在內(nèi)部具有大量獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)狀微孔結(jié)構(gòu)，被稱為膨脹石墨或石墨蠕蟲。膨脹石墨除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤滑等優(yōu)良性能外，還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、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。
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石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的原料。石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子與另外三個(gè)碳原子相聯(lián)，六個(gè)碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán)，伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，它們互相重疊，形成離域π鍵電子在晶格中能自由移動(dòng)，可以被激發(fā)，所以石墨有金屬光澤，能導(dǎo)電、傳熱。由于層與層間距離大，結(jié)合力（范德華力）小，各層可以滑動(dòng)，所以石墨的密度比金剛石小，質(zhì)軟并有滑膩感。
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鱗片石墨作為涂料的功能填料主要用于防腐涂料、防火涂料和導(dǎo)電涂料。作為防腐材料，它和炭黑、滑石粉及油料等制成的防銹底漆，具有良好的耐化學(xué)品和溶劑腐蝕性能；若在配方中加入鋅黃等化學(xué)顏料，其防銹效果更好。鱗片石墨可直接作為碳類導(dǎo)電填料亦可制成復(fù)合導(dǎo)電填料用于導(dǎo)電涂料。但由于石墨鱗片的添加量較大，會(huì)使涂料的性能變脆而使其應(yīng)用受到一定限制。因此，采取措施進(jìn)一步提高石墨的導(dǎo)電性，有效降低石墨鱗片的添加量。在鎂質(zhì)耐火材料中，加入一定量的石墨有利于提高制品的耐侵蝕性和抗渣滲透能力。按計(jì)算，耐火材料中含有3%~4%的碳即可有效地阻止熔渣向磚內(nèi)滲入。但碳易于被氧化，其實(shí)際加入量應(yīng)更多。
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作為高溫冶金及超純材料。生產(chǎn)用的結(jié)構(gòu)材料如生產(chǎn)單晶硅用的晶體生長坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等，都是用高純度石墨材料加工而成的。近年來，隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展，石墨憑借其具有良好的物理和化學(xué)性能，逐漸成為模具制造的材料。石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。在氧氣中燃燒生成二氧化碳，可被強(qiáng)氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化?？捎米骺鼓?、潤滑劑，高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑，還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。
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機(jī)械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運(yùn)動(dòng)，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結(jié)構(gòu)。氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，制得氧化石墨。然后將反應(yīng)物進(jìn)行水洗，并對洗凈后的固體進(jìn)行低溫干燥，制得氧化石墨粉體。取向附生法是利用生長基質(zhì)原子結(jié)構(gòu)“種”出石墨烯，首先讓碳原子在1150℃下滲入釕，然后冷卻，冷卻到850℃后，之前吸收的大量碳原子就會(huì)浮到釕表面，終鏡片形狀的單層的碳原子會(huì)長成完整的一層石墨烯。
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少層石墨烯：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。多層石墨烯又叫厚層石墨烯：指厚度在10層以上10nm以下苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛、ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。石墨烯有許多不同尋常的性質(zhì)，它能有效地傳導(dǎo)熱量和電，它的導(dǎo)電性也非常高，而且?guī)缀跏峭该鞯?。它不僅具有令人難以置信的物理特性，還被廣泛引用為每一重量基礎(chǔ)上創(chuàng)造的比較堅(jiān)固的材料。例如，石墨烯在原子小的情況下，可以使處理器中的晶體管更加緊密地封裝，并允許許多電子行業(yè)向前邁進(jìn)一大步。