武漢可膨脹石墨公司
發(fā)布時(shí)間：2022-09-26 01:32:29
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石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。石墨烯是碳的許多其他異形體的基本結(jié)構(gòu)元素，如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。石墨烯對(duì)于各種各樣的領(lǐng)域來說都是革命性的。石墨烯是已知強(qiáng)度比較高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)比較高的碳材料，高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。
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SiC外延法是通過在超高真空的高溫環(huán)境下，使硅原子升華脫離材料，剩下的C原子通過自組形式重構(gòu)，從而得到基于SiC襯底的石墨烯。這種方法可以獲得高質(zhì)量的石墨烯，但是這種方法對(duì)設(shè)備要求較高。通過Hummer法制備氧化石墨；將氧化石墨放入水中超聲分散，形成均勻分散、質(zhì)量濃度為0.25g/L～1g/L的氧化石墨烯溶液，再向所述的氧化石墨烯溶液中滴加質(zhì)量濃度為28%的氨水；將還原劑溶于水中，形成質(zhì)量濃度為0.25g/L～2g/L的水溶液；將配制的氧化石墨烯溶液和還原劑水溶液混合均勻，將所得混合溶液置于油浴條件下攪拌，反應(yīng)完畢后，將混合物過濾洗滌、烘干后得到石墨烯。
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石墨在常溫下單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水、稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑；高溫下與氧反應(yīng)燃燒，生成二氧化碳或一氧化碳。此外，近年的研究發(fā)現(xiàn)，石墨可以被氯磺酸溶解，形成單層石墨烯的氯磺酸"溶液"。石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，就大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的金屬材料。
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可膨脹石墨與普通吸附劑相比的優(yōu)勢(shì):一些吸附劑，如棉花、草木灰、聚丙烯纖維、珍珠巖、蛭石等，同時(shí)吸收油和水，給后處理帶來困難?；钚蕴坑糜谌コ嫔系挠臀?，吸油后會(huì)下沉，吸附量小，不易回收?；钚蕴坑糜谌コ嫔系挠臀?，吸油后會(huì)下沉，吸附量小，不易回收?？膳蛎浭阅芘蛎洠饕谴嬖诖罅康膶娱g化合物，而進(jìn)行濕式化學(xué)處理時(shí)，化學(xué)反應(yīng)可以在石墨的邊緣區(qū)域和層間區(qū)域同時(shí)進(jìn)行。若石墨的含碳量不夠高，雜質(zhì)太多會(huì)造成的晶格缺陷和位錯(cuò)等問題，導(dǎo)致邊緣區(qū)域的活性點(diǎn)增多，化學(xué)反應(yīng)速度增快，形成大量的邊緣化合物，破壞了石墨的層狀結(jié)構(gòu)。
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石墨是碳元素的結(jié)晶礦物之一，具有潤(rùn)滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、導(dǎo)電、特殊的導(dǎo)熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)良性能，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中主要用作耐火材料；在鑄造業(yè)中用作鑄模和防銹涂料；在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池，制成的石墨乳可用作電視機(jī)顯像管涂料，制成的碳素制品可用于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、通訊器材等諸多方面；在機(jī)械工業(yè)中用作飛機(jī)、輪船、火車等高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的潤(rùn)滑劑；在化學(xué)工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設(shè)備；在核工業(yè)中用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑和防護(hù)材料等；在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管喉襯，火箭、導(dǎo)彈的隔熱、耐熱材料以及人造衛(wèi)星上的無線電連接信號(hào)和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料。