膨胀石墨的sem结构分析

1、膨胀石墨规格及种类

石墨我们都听说了也都熟悉认识，我们都知道石墨是一种吸附剂，但是今天这个词语叫做膨胀石墨，膨胀石墨到底是个什么东西，有石墨一词在应该也是一定的吸附性吧，膨胀石墨跟石墨又有什么关系?今天我们就来仔细了解一下膨胀石墨到底是什么还有膨胀石墨的规格以及种类，有兴趣的小伙伴跟我们一起来探索一下膨胀石墨的奥秘之处吧。

规格

Brodie将天然石墨与硫酸和硝酸等化学试剂作用后加热，发现了膨胀石墨，膨胀石墨材料一般分为卷材和板材两种，厚度在0.2-20MM之间。青岛华泰石墨的膨胀石墨材料是由天然鳞片石墨制成的，它保留了其耐高温、润滑性能好、耐腐蚀的特点，又具有抗挤压、可弯曲、密封性能好的特点，是代替是石棉的理想密封材料。

    我们可以把膨胀石墨材料剪成袋装，作为盘根围绕在泵阀上，把它压入填料箱内;也可把膨胀石墨带压成密封环，或者将膨胀石墨板材切割成结构复杂的石墨垫片，使用后密封好、噪音小、使用寿命长，并且还节约能源等效果，经济效益明显。按照灰分的不同，膨胀石墨分为三类：灰分小于0.1%的用于电子工业和原子能应用的高纯膨胀石墨，灰分小于3%的用于一般工业，灰分小于6%的用于气缸垫片。

柔性石墨密封材料按其用途，主要分为两大类：一类用于各种泵、阀门、反应釜上的密封填料;另一类是用于各种管道法兰上的石墨垫片。

① 密封填料

密封填料是将切成适当宽度和长度的膨胀石墨带缠绕在不同规格的金属模中，在压力机上直接成型的预成填料，适用于各种截止阀、闸阀、调节阀、球阀、加阀等。

    ② 密封垫片

通常可分为两种，一种是纯石墨垫片，它是用膨胀石墨粒料直接在金属模中压制成型，也可用膨胀石墨板材直接冲裁或切割而成;另一种是石墨缠绕垫，是以金属带和膨胀石墨重叠卷成，可以在较高压力下使用。

③ 石墨盘根

石墨盘根是用棉纤维或石墨纤维同石墨卷箔编织而成的密封材料。以棉纤维为芯的石墨盘根(SPM型)适用于压力12MPa、温度200℃以下的管道、阀门、机泵等的密封，接触介质可为河水、自来水、地下水、海水、油类等。以石墨纤维为芯的石墨盘根(SPS型)适用于压力12MPa、温度350℃以下的管道、阀门、机泵等的密封，接触介质除了各种水、油类外，还可以接触酸碱物质。

通过上述分析了解，你是否对膨胀石墨，膨胀石墨的规格以及膨胀石墨的种类应该有了基本的了解吧。膨胀石墨的吸附作用比较环保，不会形成二次污染，既可以吸水又可以吸油，对油的吸附性比较大。可见膨胀石墨的作用还是非常大的相比石墨而言。所以了解了膨胀石墨，可以在以后生活中选择规格更适合的，使用更方便呢。快来尝试一下膨胀石墨强大的功能吧。

2、老板给了个膨胀石墨添加的PVC材料 做汽车或门窗的封条 是国外的 能用些什么方法来分析其组成和结构等等啊

质谱,核磁还有化学测定,但意义不大,白花钱

不如请教业内高手

3、SEM怎么分析膨胀石墨的厚度

?

4、可膨胀石墨的实验室制法是什么？

由于天然鳞片石墨的层间结合力相对较弱,经化学法或电化学法处理,可以使其形成石墨层间化合物,便是可膨胀石墨。膨胀石墨是一种高级密封材料，其制品具有耐热、耐磨、耐腐蚀、耐氧化，表面活性大，吸附力强的特点，可以代替石棉、橡胶某些金属材料等传统密封材料，用途广泛，可用来制作各种泵、阀、压力容器、管道等处的密封部件。膨胀石墨在环境保护中常作为新型吸附剂，对重油等石油产品有较强的吸附力，由此可解决油类对江、河、湖、海及饮用水源的污染治理问题。可膨胀石墨又称柔性石墨。石墨具有层状结构，碱金属，卤素金属卤化物，强氧化性含氧酸，都可嵌入层间。形成层间化合物，再经高温处理，使之急速分解再次发生膨胀，体积可增至原来的几百倍，称膨胀石墨。疏松多孔，富有弹性。耐温范围宽在-200——3600度之间。在高温，高压或辐射条件下工作，不发生分解，变形或老化，化学性质稳定。可做密封元件，可在深冷氢气 分离净化装置，硫酸回收装置，核能，硼酸等苛刻的条件下工作还作坩埚，保温。衬里，隔间和防震村，以及催化剂载体，吸附剂，脱色剂等。该产品被誉为“密封之王”。

制备：
1．1 主要原料及试剂
天然鳞片石墨，硫酸(分析纯)，硝酸(分析纯)，高锰酸钾(化学纯)，三氯化铁(化学纯)。
1．2 实验方法
取一定量的天然鳞片石墨，在不断搅拌下将其加入硫酸和硝酸的混酸溶液中，再加入高锰酸钾，控制一定温度，然后再加入三氯化铁，搅拌，反应一定时间后，离心分离，用稀碱溶液浸洗，水洗至酸性，脱水后干燥即可得膨胀石墨。
2 结果和讨论
膨胀容积和硫含量是决定可膨胀石墨质量的两个重要指标，工业上最有利用价值的可膨胀石墨的膨胀容积在150～250 mL／g，其制品的含硫量越低越好。
2．1 高锰酸钾用量对石墨膨胀体积的影响在室温下，按硫酸与硝酸质量比为2：1，石墨与混酸的质量比为1：3，改变高锰酸钾的用量，反应时间为0．5 h，得到其与制得的可膨胀石墨的膨胀体积的关系，见表1。
由表1可以看出，高锰酸钾用量对石墨膨胀体积的影响存在一个最佳效果峰值，此时质量比(石墨：高锰酸钾)为1：0．8。如果高锰酸钾的用量太少，其氧化作用不能完全“打开”石墨中间层，石墨层间反应不充分，氧化较慢；当高锰酸钾用量太多时，使石墨分子充分氧化，破坏了石墨的结构，从而降低了产品质量。
2．2 三氯化铁的用量对石墨膨胀体积的影响在常温下，取硫酸与硝酸的质量比为2：1，石墨与混酸的质量比为1：3，石墨与高锰酸钾的质量比为1：0．8，反应时间为0．5 h，改变三氯化铁的用量，得到其与制得的可膨胀石墨的膨胀体积的关系，见表2。
三氯化铁作为可膨胀石墨制备中的催化插入剂，少量的三氯化铁的加入可使石墨层间插入较多的硫酸氢根离子，但若制品的氯含量过大，会对金属造成严重腐蚀。实验表明，石墨与三氯化铁的质量比为1：0．2时，效果较好。
2．3 混酸的配比对石墨膨胀体积的影响在常温下，取石墨与高锰酸钾的质量比为1：0．8，石墨与三氯化铁的质量比1：0．2，混酸与石墨的质量比为3：1，反应时间为0．5 h，硫酸和硝酸的混酸的不同配比对石墨膨胀体积的影响见表3。
由表3看出，硫酸和硝酸的配比为2：1时。石墨的膨胀体积最佳。若硝酸的比例较大时，会使混酸中水含量较多，溶剂化作用加强，造成水分子与硫酸分子和硫酸氢根离子结合为水合分子和水合离子，使硫酸分子和硫酸氢根离子体积增大，它们难于插入石墨层间。当硫酸比例高时，硝酸含量较低，硝酸插人量较少，膨胀体积也不大。因此，硫酸和硝酸配比适宜，膨胀体积才最佳。
2．4 反应时间对石墨膨胀体积的影响在室温下，取石墨，高锰酸钾，三氯化铁，硫酸和硝酸的混酸的配比为l：0．8：0．2：3，不同的反应时间对石墨膨胀体积的影响见表4。
由表4看出，反应时间短，反应不充分，当反应到一定的时间时，膨胀体积最大。但随着反应时间的增加，形成的石墨层间化合物受氧化剂氧化而遭破坏，使膨胀体积降低，理想的反应时间为30 min。
2．5 反应温度对石墨膨胀体积的影响取石墨，高锰酸钾，三氯化铁，硫酸和硝酸的混酸的配比为I：0．8：0．2：3，反应时间为0．5 h，
不同的反应温度对石墨的膨胀体积的影响见表5。
可膨胀石墨的制备是一个放热反应，升高温度对反应不利，还会造成硝酸的挥发，但反应还需一定的活化能，只有在一定的温度下，才能使反应分子活化，参与反应。实验表明，最佳的反应温度为25℃ 。
2．6 反应条件的研究
我们用L9(3 )正交法进行了正交实验，由此方法得出的最佳反应条件为石墨，高锰酸钾，三氯化铁，混酸的质量比为I：0．8：0．2：3，反应时间为
30 rain，反应温度为25℃ ，硫酸与硝酸的混酸的配
比为2：l，膨胀体积为250 mL／g。为保证反应的顺利进行，反应必须在不断搅拌的条件下进行，产物脱酸后经反复水洗至中性，再进行脱水，制得可膨胀石墨。
3 结论
用高锰酸钾，硫酸，硝酸作氧化剂，三氯化铁作插入剂，可制得低硫可膨胀石墨[¨，在一定条件下，将可膨胀石墨制成柔性石墨试片，含硫量低，具有优良的力学性能和抗氧化性能

5、可膨胀石墨的常见制备方法

常见制备方法

1、化学插层法 制备用的初始原料系高碳鳞片状石墨
,其余化学试剂如浓硫酸(98 %以上) ,过氧化氢(28 %以上) ,高锰酸钾等均使用工业级试剂。

制备的一般步骤为:在适当温度下
,将不同配比的过氧化氢溶液、天然鳞片石墨和浓硫酸以不同的加入程序 ,在不断搅拌下反应一定时间 ,然后水洗至中性，离心分离，脱水后于 60
℃真空干燥。

2、电化学法 在一种强酸电解液中处理石墨粉末以制成可膨胀石墨，水解、清洗和干燥。作为强酸主要使用硫酸或硝酸。此种方法制得的可膨胀石墨有着低硫含量。

3、超声氧化法 制备可膨胀石墨的过程中,对阳极氧化的电解液进行超声波振动 ，超声波振动的时间与阳极氧化的时间相同。

由于超声波对电解液的振动有利于阴、 阳极的极化作用 ,从而加快了阳极氧化的速度 ,缩短了氧化时间。

4、气相扩散法 将石墨和插层物分别致于一真空密封管的两端 ,在插层物端加热 ,利用两端的温差形成必要反应压差 ,使得插层物以小分子的状态进入鳞片石墨层间 ,从而制得可膨胀石墨。此种方法生产的可膨胀石墨的阶层数可控制 ,但其生产成本高。

5、熔盐法 将几种插入物与石墨混合加热复合,形成可膨胀石墨。

(5)膨胀石墨的sem结构分析扩展资料：

石墨晶体具有由碳元素组成的六角网平面层状结构。层平面上的碳原子以强有力的共价键结合，而层与层间以范德华力结合，结合非常弱，而且层间距离较大。

因此，在适当的条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物(Graphite
Intercalation on Compounds,简称
GIC)。

这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨。这种未膨胀的石墨层间化合物就是可膨胀石墨。

参考资料：网络----可膨胀石墨