一种膨胀石墨及其制备方法步骤

膨胀石墨是在石墨层间插入外来物质后形成的一类新型原子、分子尺度上的复合材料，已成为石墨行业内新的发展方向。它既保留了石墨的优异理化特性，同时由于碳原子平面与插入物质的相互作用，产生了一系列新的理化特性，如高导电性、超导性、触媒特性、储氢特性等。经高温膨胀制得的膨胀石墨外观类似蠕虫，热力学性质稳定，具有非常大的比表面积和丰富的孔结构，可用作油等有机污染物的吸附材料。由膨胀石墨制成的石墨纸、板、带材和各种密封部件具有优良的可压缩性、回弹性和柔软性，广泛应用于石油、化工、冶金、宇航及核反应堆等科技领域。石墨是具有层状结构的晶体，具有层间结合力弱，层间距大的特点。在这类晶体中，每一层是δ键和π键结合而成的大分子，而层与层则以很弱的范德华力结合，层间距约为 当强氧化剂存在的条件下，石墨的边缘被活化，其层间的稳定性也被破坏，这样就可使硫酸根离子通过边缘的缺陷进入石墨层间，与碳的六角网状平面结合，生成石墨硫酸氢盐，这时石墨层间距可扩大到 左右。该石墨盐是不稳定的，可膨胀石墨在高温下会迅速分解，发生爆发性地气化，瞬时产生大量气体，从层间外溢，产生巨大的推动力，这种推动力能克服石墨层间的范德华力，使层间距增大，导致石墨体积迅速膨胀，形成膨胀石墨。高温膨胀法是通过高温快速加热制备膨胀石墨的传统方法，往往采用石墨膨胀炉。

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膨胀石墨及其制备方法步骤，该技术与现有技术相比的有益效果是：该技术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，从而实现大规模制备膨胀倍数可控、并且稳定的膨胀石墨，膨胀倍数为200～300，孔径为30～100nm，碳含量稳定的膨胀石墨。该技术对进料口、出料口的温度的限定，形成了温度区间，原因在于石墨本身属于热冷性的物质；并且通过设置投料速度、风速来控制膨化时间，再通过风选原理来实现分离收集，实现大规模制备，并且无需惰性气体保护，即可解决膨胀温度过高会使石墨高温氧化，从而降低石墨的膨胀体积的问题。该技术优选的石墨膨胀炉在炉体内加入搅拌器，使得炉体内的气流形成对流，保证了插层石墨的受热均匀，避免了炉体内壁和中间部分温度不同从而导致受热不均匀的问题，大幅度提高了反应效率。该技术优选的石墨膨胀炉采用两层楼放置，按照原料的加工顺序均是从下往上，换热管和连接管道与水平线有一定的夹角，通过重力与风速的配合，即解决了膨化石墨卡料问题，提高反应收率，同时相比垂直放置也解决了占地空间，现将该一种膨胀石墨及其制备方法步骤及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（611541  411408）

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。