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自可膨胀石墨商业化以来,至今已有三十余年的历史。随着科学技术的发展,可膨胀石墨的应用更加广泛,特别在密封领域、阻燃领域及抗电磁干扰等领域。今天,我主要介绍可膨胀石墨在阻燃防火领域的应用,以及可膨胀石墨的发展方向。
可膨胀石墨作为阻燃材料,与传统阻燃材料相比具有以下特点:在防火时,产烟量少;无低落,不造成二次着火;并且瞬间膨胀力强,阻燃效果好。因此特别受到国内外用户的青睐。
可膨胀石墨的可用温度范围物理、化学性能:
1、密度:鳞片石墨的堆积密度为1.08g/cm3,膨胀石墨堆积密度为0.002~0.005g/cm3,制品密度为0.8~1.8g/cm3。所以膨胀石墨材料质量较轻又具可塑性;
2、纯度:固定碳含量在98%左右,甚至可超过99%,足以满足原子能、宇航等工业部门在高纯度密封件要求;
3、耐温:从理论上讲,膨胀石墨能承受-200C到3000C。作为填料密封,可在-200C~800C安全使用。具有低温不脆化、不老化,高温不软化、不变形、不分解的优异性能;
可膨胀石墨准备方法
1.化学插入法制备的早期原料是高碳鳞片状石墨,其余化学试剂(如浓l硫酸(98%以上)、过氧l化氢(28%以上)、高锰l酸钾等都使用工业级试剂等。准备的一般步骤是在适当的温度下,以不同的添加程序持续混合不同比例的过氧l化氢溶液、天然鳞片石墨和浓l硫酸,反应一段时间,然后中性、离心分离、脱水后用60真空干燥洗涤。
2.电化学法处理强酸电解质中的石墨粉,制作膨胀性石墨,水解、洗涤和干燥。作为强酸,主要使用硫酸或硝l酸。用这种方法制成的膨胀性石墨具有低硫含量。
3.在用超声波氧化法制备可膨胀石墨的过程中,对阳极氧化电解质进行超声波振动,超声波振动与阳极氧化的时间相同。超声波对电解质振动有利于阴阳两极极化,因此提高阳极氧化速度,缩短氧化时间。
4.气相扩散法将石墨和插入物分别放在真空密封管的两端,在插入物端加热,利用两端的温差形成必要的反应差,使插入物以小分子的状态进入鳞片石墨层,形成可膨胀的石墨。用这种方法生产的膨胀性石墨的层数可以控制,但生产成本高。
5.熔盐法将多种插入物与石墨混合加热,形成可膨胀的石墨。