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可膨脹石墨在涂料中運(yùn)用非常廣泛,其應(yīng)用目的地是提高涂料的阻燃效果,可膨脹石墨的阻燃特性如下:
1.添加石墨粉到普通涂料中,可以獲得效果良好的阻燃抗靜電涂料,提高耐熱性和防火特性。
2.可膨脹石墨在火上制造出大量質(zhì)量的硬煤煤渣層,合理地保持用基質(zhì)阻擋發(fā)熱的輻射源、器材。
3.此外,高純石墨是電導(dǎo)體,因此制作的涂料可以避免靜電聚合、防火和靜電防護(hù)。
可膨脹石墨加熱到適當(dāng)?shù)臏囟群笏查g分解,產(chǎn)生大量氣體,沿軸向膨脹蠕蟲狀的新物質(zhì)——膨脹石墨。膨脹石墨保持鱗片石墨的分子結(jié)構(gòu),是元素碳的同素異形體,相鄰的三個碳原子以SP2雜化軌道形成120角的共價鍵,具有耐熱、導(dǎo)電、耐輻射、耐蝕、自潤滑等多種性能。
同時膨脹石墨具有天然石墨所沒有的特性,如輕質(zhì)、多孔、柔軟、可壓縮等。因此,膨脹石墨在化學(xué)、電子、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景,特別是以主要成分開發(fā)的紅外/毫米干擾煙霧劑和新型光寶吸收涂料,在應(yīng)用于雙模隱身干擾彈或隱身設(shè)備時,可以為戰(zhàn)場目標(biāo)提供高效的軟防御被動干擾手段。這具有正確引導(dǎo)武l器打擊,提高重要軍l事、政治和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)自我打擊的防御能力。石墨已成為傳統(tǒng)工業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需的礦物原料,被歐洲國家列為重要的戰(zhàn)略資源,嚴(yán)格限制了開采和技術(shù)出口。
可膨脹石墨的制備方法很多,但主要的制備方法是電化學(xué)法、熔融法、爆l炸法、化學(xué)氧化法,用化學(xué)氧化法制可膨脹石墨的方法。近年來,國內(nèi)外利用化學(xué)氧化法制備可膨脹石墨的大量研究工作的中心集中在以下幾個方面。
(1)減少制備的膨脹性石墨中有害硫物質(zhì)的排放,減少低硫或有害硫物質(zhì)排放的膨脹性石墨。福威納等人以石墨、濃硝l酸、30%H2O2、乙l酸為原料,制作了膨脹倍數(shù)為317ML G-1的無硫膨脹石墨,用于吸附油類物質(zhì)。李玉峰等人用細(xì)鱗片石墨,在硝l酸和磷酸的混合酸和KMnO4的作用下,制備了膨脹倍數(shù)為300ML G-1的無硫膨脹石墨。永平以石墨硝l酸磷酸為原料,制備膨脹倍數(shù)為312ML G-1的無硫膨脹石墨。
(2)在一些特殊領(lǐng)域,膨脹倍數(shù)需要200倍以上,但膨脹所需溫度相對較低,可膨脹石墨直銷,是膨脹性石墨研究的熱門方向。王玲等以HNO3、HBrO3、KMnO4為氧化插入層體系,在25條件下反應(yīng)40min,產(chǎn)生低溫膨脹石墨,可在130下膨脹,在600條件下膨脹到350ML G-1。
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