魏兴海
,
刘朗
,
张金喜
,
史景利
,
郭全贵
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.04.010
以天然鳞片石墨、高氯酸、硝酸为原料,采用化学法经插层、水洗、干燥、膨化等工艺过程制备膨胀石墨;以石墨蠕虫的膨胀体积为判据,采用正交实验方法确定工艺参数对石墨蠕虫膨胀体积的影响大小:探讨了反应温度、时间、膨化温度,GIC的挥发分对膨胀体积的影响;利用XRD表征了天然鳞片石墨、酸化石墨、柔性石墨的微观结构;利用EDS确定了插入物为HClO4;并对制备的柔性石墨的力学、电/热性能进行了测试.结果表明:工艺参数影响大小依次为反应温度、高氯酸/硝酸间的配比及反应时间、鳞片石墨/高氯酸间的配比.在较宽的温度范围内(室温～100 ℃),可容易地制备出GIC,且能在低温200 ℃下膨化.以最佳工艺条件:鳞片石墨:高氯酸:硝酸=1 :4:0.15(质量比)制备的GIC,在200 ℃下膨化,可以制备出膨胀体积达360 mL/g的膨胀石墨;在高温900 ℃下膨化,可以制备出膨胀体积达540 mL/g的高倍膨胀石墨.石墨蠕虫经压制成型制备的柔性石墨的抗拉强度、电阻率同其表观体积密度存在密切的相关性,密度增加,抗拉强度增加,电阻率下降;其电阻率与导热率间也存在密切的相关性,电阻率下降,导热率提高,且其导热率高于同电阻率的人造炭/石墨材料的导热率.
关键词:
HClO4-GIC
,
膨胀体积
,
柔性石墨
,
力学性能
,
导电/导热性能
