膨胀石墨7782-42-5 新品

结构与性质

• 微观结构：膨胀石墨是由天然鳞片石墨经过化学处理和高温膨化而得到的。其基本结构仍然保留了石墨的层状结构，但层间距离增大，形成了一种疏松多孔的蠕虫状结构。这种特殊的结构使其具有很大的比表面积，能够吸附大量的气体、液体和固体物质。

• 物理性质：膨胀石墨具有良好的导热性和导电性，其导热系数和导电性能与原始石墨相近甚至有所提高。同时，它还具有低密度、高柔韧性和可压缩性等特点，这些特性使得膨胀石墨在一些特殊领域有着独特的应用。

• 化学性质：膨胀石墨在化学性质上较为稳定，具有较强的耐腐蚀性和抗氧化性。它不易被一般的酸碱溶液腐蚀，在高温下也能保持较好的化学稳定性。不过，在特定的强氧化剂作用下，膨胀石墨仍会发生化学反应。

制备方法

• 化学氧化插层法：这是制备膨胀石墨的常用方法。首先将天然石墨与强氧化剂（如浓硫酸、浓硝酸等）和插层剂（如高锰酸钾、重铬酸钾等）混合，在一定温度下进行反应。氧化剂使石墨表面部分碳原子氧化，形成一些含氧官能团，同时插层剂插入石墨层间，削弱层间作用力。然后经过水洗、干燥等处理，得到膨胀石墨的前驱体。最后将前驱体在高温下快速加热，层间的插层剂迅速分解产生气体，使石墨层间迅速膨胀，形成膨胀石墨。

• 电化学插层法：将石墨作为电极，置于含有插层离子的电解质溶液中，通过施加一定的电压，使插层离子在电场作用下插入石墨层间。然后经过与化学氧化插层法类似的后续处理步骤，得到膨胀石墨。这种方法具有插层过程可控、对环境友好等优点，但也存在生产效率较低、设备要求较高等缺点。

应用领域

• 密封材料：由于膨胀石墨具有良好的柔韧性、可压缩性和自润滑性，以及优异的耐腐蚀性和耐高温性，它被广泛用于制造各种密封垫片、填料等密封材料。在机械、化工、石油等行业的管道、阀门、泵等设备中，膨胀石墨密封材料能够有效地防止介质泄漏，提高设备的密封性和可靠性。

• 吸附材料：膨胀石墨的多孔结构和大比表面积使其具有很强的吸附能力，可用于吸附各种有机污染物、重金属离子和油污等。在环境保护领域，膨胀石墨可用于处理工业废水、废气和土壤污染等。例如，它可以吸附水中的石油类污染物，对含油废水进行净化处理；还可以用于吸附空气中的有害气体，如甲醛、苯等，起到空气净化的作用。

• 电池材料：膨胀石墨具有良好的导电性和较大的层间距，能够为锂离子等提供快速传输通道，同时在充放电过程中能够保持较好的结构稳定性。因此，它被广泛应用于锂离子电池、超级电容器等电化学储能领域。作为锂离子电池的负极材料，膨胀石墨可以提高电池的充放电效率和循环寿命；在超级电容器中，膨胀石墨可以作为电极材料，提高电容器的能量密度和功率密度。

• 复合材料增强体：将膨胀石墨添加到聚合物、金属等基体材料中，可以制备出高性能的复合材料。膨胀石墨能够提高复合材料的力学性能、导热性能和导电性能等。例如，在聚合物基复合材料中，膨胀石墨可以增强材料的强度和刚度，同时改善其导热和导电性能，使其在电子、航空航天等领域有着广泛的应用前景。