膨胀石墨的制备与应用.ppt
2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨制备与应用简介,汇报人：李玉峰,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,石墨与石墨资源细鳞片膨胀石墨的制备细鳞片膨胀石墨的性质与应用细鳞片石墨深加工重点实验室简介,主 要 内 容,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,石墨与石墨资源,丰富的资源1、我国石墨资源居世界首位。2、攀枝花探明石墨储量2亿多吨，储量位居全国第三。3、攀枝花产石墨为细鳞片石墨，160目的细鳞片石墨70以上。,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,石墨的结构,碳的一种晶体，层状结构，属混合型晶体，常呈鳞片状。,石墨与石墨资源,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,1.熔点高。在很高温度下石墨状态不会变化；2.导电、导热好。导电性能不亚于金属并超过铝和钢；3.化学稳定性好。能耐强酸、强碱和有机溶剂的侵蚀；4.自润滑性好，且在高温下仍保持其良好的润滑性；5.涂敷性和可塑性较强，加工成任意形状，能牢固粘贴在固体表 面上不脱落等优点。,石墨与石墨资源,石墨的性质,返回,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨的制备,膨胀石墨,1841年由德国Shafaufl在将鳞片石墨浸入浓硫酸和浓硝酸中时首次发现了膨胀石墨。膨胀石墨是由天然鳞片石墨经插层处理、水洗、干燥、高温膨化制得的一种疏松多孔的蠕虫状物质，也叫蠕虫石墨。,蠕虫状的膨胀石墨,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨的制备,细鳞片膨胀石墨制备原理,天然鳞片石墨原料是一种层状结构，层间的结合力很弱，大约只有17 KJ/mol。石墨的碳原子层间的空隙，容易插入电离能小的碱金属和电子亲合能大的卤素、卤化物及酸等，从而形成石墨层间化合物（GICs），GICs置于高温下，石墨层间插入物瞬时汽化产生推力，把石墨层与层推开，宏观上产生膨胀，可膨胀石墨即成为膨胀石墨。,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨的制备,细鳞片膨胀石墨制备方法,1、制备GICs 2、膨胀,（1）高温加热（2）微波加热,（1）化学氧化法（2）电化学法（3）气相扩散法（4）熔盐法,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨的制备,细鳞片膨胀石墨制备方法,化学氧化法,石墨原料,硫酸硝酸,混合酸液,高锰酸钾,脱酸,水洗,脱水烘干,膨胀,预处理,氧化处理,氧化后处理,膨胀,细鳞片膨胀石墨的工艺流程图,2023/10/8,b:可膨胀石墨,a:石墨原料,c:膨胀石墨,返回,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨的性质与应用,性质,1.具备天然石墨本身的耐热、耐腐蚀、自润滑等优良特性。2.还具备了天然石墨不具备的轻质柔软、可压缩、回弹性。3.孔结构非常丰富。,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,膨胀石墨的性质与应用,应用,1.密封材料；2.复合材料；3.电池电极材料；4.环保材料；5.催化剂；6.石墨吸波隐身材料；7.生物石墨材料。,返回,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,攀枝花学院从事细鳞片石墨研究已有十余年，细鳞片石墨深加工市级重点实验室前身为攀枝花学院石墨材料实验室.2003年攀枝花学院开始申请,攀枝花市批准,于2006年正式成立市级细鳞片石墨深加工重点实验室,以期为攀枝花多达2亿吨的细鳞片石墨找到附加值高,经济效益好的深加工技术,从而进行产业化生产.,细鳞片石墨深加工重点实验室简介,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,（一）经多年研究,实验室已形成了自己独有的技术。1自有专利一项 攀枝花学院石墨实验室进行细鳞片石墨的研究，已成功地将细鳞片石墨制成可膨胀石墨并形成专有技术.并于1998年申请,2003年获得国家发明专利细鳞片膨胀石墨制备方法，专利申请号:98102501 公开号:1239071A。本发明硝酸用量减少3060，降低了成本，减少了环境污染。该发明为开发利用攀枝花的细鳞片石墨资源创造了坚实的基础。,细鳞片石墨深加工重点实验室简介,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,科研项目多项 科研项目有省级项目二项，市级项目多项。近三年的研究项目如下：2003年立项的省基础研究项目细鳞片石墨的膨化机理研究；2004年院地合作科技项目攀枝花细鳞片膨胀石墨制作密封材料和电池电极材料研究；2004年攀枝花市科技计划项目细鳞片石墨板材料性能的研究；2006年省基础研究项目细鳞片石墨制备密封材料研究；2006年攀枝花学院项目细鳞片高纯石墨的研究；,细鳞片石墨深加工重点实验室简介,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,（二）实验室研究方向,1电池电极材料方向;2石墨密封材料及复合材料方向;3环境吸附材料方向;4催化材料方向;5高纯、超细石墨方向;6石墨吸波隐身材料方向;7生物石墨材料方向.,细鳞片石墨深加工重点实验室简介,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,谢 谢！,2023/10/8,返回,2023/10/8,返回,2023/10/8,石墨层间化合物的阶结构,返回,2023/10/8,1971年美国洛克惠尔阀门工程设计中心为解决原子能阀门泄漏问题，对美国九家公司生产的16 种不同类型的密封填料在64 个试验点进行对比试验，结果表明，膨胀石墨密封效果最佳，从此，美、日、法、德等发达国家进一步深入研究，促进了膨胀石墨密封材料的迅速发展，成为世界上一种新型高效节能密封材料。,返回,2023/10/8,返回,2023/10/8,Li-ion Battery,返回,2023/10/8,返回,2023/10/8,攀枝花学院已成功地将细鳞片石墨制成可膨胀石墨并形成专有技术、获得国家发明专利细鳞片膨胀石墨制备方法。专利申请号:98102501 公开号:1239071A）。,返回,2023/10/8,细鳞片石墨深加工重点实验室 Deep-processing Key Laboratory of Fine Flake Graphite,屏蔽材料,膨胀石墨粉碎成微粉，对红外波有很好的散射吸收特性，是很好的红外屏蔽（隐身）材料，在现代战争的光电对抗中有重要作用。美国在90年代即申请了膨胀石墨制备屏蔽材料的专利。清华大学等单位在研究膨胀石墨的吸波性能时发现膨胀石墨的吸波性能优于目前使用的军用吸波材料。,返回,
