一种微晶石墨制备膨胀微晶石墨方法及步骤

膨胀石墨是一种炭素材料。采用可膨胀石墨为原料，经高温(通常为700～1200℃)处理时，插入膨胀石墨层间的物质急剧分解，产生的气体在可膨胀石墨层间域中 形成高压并沿c轴方向高倍地扩张，体积密度由0.7～1.8g/cm3变为0.003～0.03g/cm3， 膨胀倍数达数十至数百倍。由于膨胀石墨结构松散，多孔而呈蠕虫状，表面积大，表 面能高，因而具有优异的液相吸附性能，良好的可塑性，较好的柔韧性、延展性以及密封性，因此被广泛应用于环保、机械、化工、航空航天、原子能等领域。天然石墨有晶质(鳞片状)石墨和微晶(土状)石墨，微晶石墨晶体直径通常小 于1μm，呈微晶集合体，分选性较差，故在工业上不如鳞片石墨应用广泛。我国微晶 石墨资源丰富，主要蕴藏在中国河北、湖南、内蒙、山西和吉林等地，占全球储存量 的一半以上。微晶石墨晶体细小，集合体呈土状，无明显结晶取向，在电子、机械、 钢铁、铸造、日用化工等工业领域具有广泛的用途。微晶石墨与晶质石墨相对比，晶体习性具有突出的差异性，前者呈镶嵌集合体，颗粒微小，电子显微镜下可见单体形态；后者呈单晶分散鳞片状，晶片肉眼可见。二 者在化学反应属性、结晶取向性等方面具有明显差异性。目前，采用天然石墨为原料制备膨胀石墨材料的技术中所使用的原料一般为晶质大鳞片石墨。因而，采用传统工艺一直没有攻克采用微晶石墨制备膨胀微晶石墨的技术方法。也很少有关于以微晶石墨为原料 制备膨胀石墨材料技术方法的研究报道。晶质石墨鳞片大，集合体取向性好。但在电池和超级电容器电极材料中，需要取向性差、均质性好的石墨材料，为此常将晶质石墨进行球形化处理，但结果并不理想。而微晶石墨颗粒细小，集合体取向性差、均质性好，经膨胀处理后所获得的膨胀微晶石墨具有更优异的电性能，这对于电池和超级电容器电极材料等的使用是非常重要的。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种微晶石墨制备膨胀微晶石墨方法及步骤，该技术相对现有技术的有益效果在于：（1）该技术采用微晶石墨制备膨胀微晶石墨材料，可进一步作为制备石墨烯的原料，提供了一种微晶石墨的新用途。（2）该技术采用微晶石墨制备膨胀微晶石墨材料的过程中创造性的使用两次插层结合高温膨胀制备膨胀微晶石墨，使膨胀微晶石墨的膨胀倍数最高达到260倍。（3）该技术制备膨胀微晶石墨的过程中不加入含硫的物质，因此在高温制备膨胀微晶石墨的过程中，不产生二氧化硫污染物，制备的膨胀石墨产品也不含硫，提高了膨胀石墨的抗腐蚀性。（4）该技术在高温膨胀处理过程中，将传统的高温膨胀法和石墨膨胀炉结合，采用最佳的膨胀温度，并围绕膨胀温度通过对原料以及工艺参数的控制可有效提高产品的稳定性，从而制备出膨胀倍数可控的膨胀石墨，即在膨胀倍数200～260的分布率最高，采用上述膨胀石墨作为机械剥离法制备石墨烯的原料，可以极大提高石墨烯的剥离率。（5）该技术进一步科学合理的设置两次插层处理温度和高温膨胀温度，保证微晶石墨的插层效果和膨胀倍数，同时也最大限度的保留了原有微晶石墨结构。（6）该技术的方法所使用的原料廉价、生产周期短，具有明显的社会和经济效益、易于实现工业化生产，现将该一种微晶石墨制备膨胀微晶石墨方法及步骤及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（611541  411467）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。