一、膨脹石墨是什么材料
膨脹石墨是一種新型功能性碳素材料，是由天然石墨鱗片經插層、水洗、干燥(zao)、高溫膨化得到的(de)(de)(de)一種疏(shu)松(song)多孔(kong)的(de)(de)(de)蠕蟲狀物質，其不僅(jin)具備(bei)天然(ran)石(shi)墨本身的(de)(de)(de)耐(nai)冷熱、耐(nai)腐(fu)蝕、自潤滑等(deng)(deng)優良性(xing)(xing)能，還(huan)具有(you)天然(ran)石(shi)墨所(suo)沒有(you)的(de)(de)(de)柔軟、壓縮回彈(dan)性(xing)(xing)、吸附(fu)性(xing)(xing)、生態環境協調性(xing)(xing)、生物相容性(xing)(xing)、耐(nai)輻射性(xing)(xing)等(deng)(deng)特性(xing)(xing)。
膨脹石墨(mo)之所(suo)以叫這個名(ming)字，是(shi)因(yin)為它遇高溫(wen)可瞬(shun)間(jian)體積(ji)膨脹150~300倍，由片(pian)狀變為蠕(ru)蟲狀，從而結(jie)構松散，多孔而彎曲，表面積(ji)擴大(da)、表面能提高、吸附鱗片(pian)石墨(mo)力增(zeng)強(qiang)，蠕(ru)蟲狀石墨(mo)之間(jian)可自行嵌合，這樣增(zeng)加了它的柔軟性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)可塑性(xing)(xing)。
二、膨脹石墨制備方法有哪些
膨脹石(shi)墨作為(wei)一種新型(xing)功能材料(liao)，具有很多特殊性(xing)能，可廣泛應用(yong)(yong)于電(dian)極材料(liao)、石(shi)油化(hua)工、防火阻燃、吸油材料(liao)、環境保(bao)護、醫用(yong)(yong)敷料(liao)、軍用(yong)(yong)發(fa)煙(yan)劑及防靜電(dian)涂料(liao)等領域(yu)，它的制備方(fang)法主要(yao)有以下七種：
1、化學氧化法
將(jiang)天然鱗片石墨與適量的(de)(de)氧(yang)化劑和(he)插層劑均勻混合，控(kong)制(zhi)一定的(de)(de)溫度，不斷攪拌(ban)，經水(shui)洗(xi)、過濾、烘干即得(de)到可(ke)膨脹石墨。化學氧(yang)化法以設(she)備簡(jian)單、操作方便、成(cheng)本低等優點成(cheng)為(wei)工業上應用相對較多和(he)較成(cheng)熟的(de)(de)方法。
2、電化學法
在(zai)恒定電(dian)(dian)流下，以插(cha)入(ru)物的(de)(de)水溶液為電(dian)(dian)解液，將石(shi)(shi)墨與金屬材(cai)(cai)料(liao)（不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)、鉑板(ban)、鉛板(ban)、鈦板(ban)等）構(gou)(gou)成復(fu)合(he)陽極，在(zai)電(dian)(dian)解液中(zhong)插(cha)入(ru)金屬材(cai)(cai)料(liao)做陰極，構(gou)(gou)成閉(bi)合(he)回路(lu)；或是將石(shi)(shi)墨懸(xuan)浮在(zai)電(dian)(dian)解液中(zhong)，在(zai)電(dian)(dian)解液中(zhong)同時插(cha)入(ru)陰、陽極板(ban)，通過(guo)對兩個電(dian)(dian)極通電(dian)(dian)的(de)(de)方法，進(jin)行陽極氧化。石(shi)(shi)墨的(de)(de)表面被(bei)氧化成碳正離子(zi)(zi)(zi)，同時在(zai)靜電(dian)(dian)引力和濃度(du)差擴散的(de)(de)共同作用(yong)下，酸根離子(zi)(zi)(zi)或其(qi)他極性插(cha)入(ru)劑離子(zi)(zi)(zi)嵌入(ru)石(shi)(shi)墨層間形成膨(peng)脹石(shi)(shi)墨。
3、混合液相法
將插入(ru)物質與(yu)石墨(mo)直接混合(he)，在流動性惰性氣體(ti)保護下或密封系統中(zhong)進行加熱(re)反(fan)應制備可膨脹石墨(mo)。這種方法反(fan)應工藝(yi)簡單，反(fan)應速度較快，適(shi)合(he)大(da)量生產(chan)，但形成的產(chan)物不(bu)穩定(ding)。
4、氣相擴散法
將(jiang)插層(ceng)劑以氣態形式(shi)與石(shi)(shi)墨發生接觸(chu)發生插層(ceng)反應，制備(bei)可膨脹(zhang)石(shi)(shi)墨。一般將(jiang)石(shi)(shi)墨和插入(ru)物分別置于耐(nai)熱玻璃(li)反應器(qi)兩端，將(jiang)其抽真空熔(rong)封，所以又(you)名雙室法。
5、爆炸法
利(li)用石墨(mo)(mo)與膨(peng)脹(zhang)劑(ji)如KClO4、Mg（ClO4）2?nH2O、Zn（NO3）2?nH2O等制得的煙火(huo)藥或混合物，當其(qi)(qi)被加熱時石墨(mo)(mo)會同時發(fa)生氧化和插(cha)層反應形成層間化合物，其(qi)(qi)再以“爆炸”式(shi)的方式(shi)進(jin)行膨(peng)化，從而得到膨(peng)脹(zhang)石墨(mo)(mo)。
6、熔融法
將石墨與插層物質混合并加熱制備膨脹石墨，這是一種可同時將兩(liang)種或兩(liang)種以(yi)上物(wu)質（必須(xu)能形成(cheng)熔融(rong)鹽體(ti)系）插(cha)入石墨層間的(de)制備三元(yuan)或多元(yuan)GICs的(de)方法，合(he)成(cheng)產物(wu)穩定性較好(hao)，但(dan)在反(fan)應過(guo)程中難以(yi)控制產物(wu)的(de)階結構與組成(cheng)。
7、加壓法
將石(shi)墨基體與(yu)堿(jian)土金(jin)屬和稀土金(jin)屬粉末混(hun)合，在(zai)加(jia)壓條件下，反應生成(cheng)膨脹石(shi)墨。
