可膨胀石墨-新成石墨(图)

可膨胀石墨在阻燃防火领域主要应用于:阻燃塑料  可膨胀石墨炭形成的膨胀炭化层具有优良的隔热性能、耐高温性能。可膨胀石墨是迄今为止发现的仅有的可用于苛刻条件下并具有足够膨胀强度的膨胀l剂。可膨胀石墨在阻燃塑料中的应用主要是利用了可膨胀石墨的膨胀性和绝热性。如：分散在聚氨酯泡沫中石墨片的膨胀作用可阻止燃烧、减弱火势，同时也起到隔热的作用。     

目前，已经大量报道了可膨胀石墨用于阻燃聚氨酯、阻燃聚烯烃、阻燃橡胶、阻燃聚苯烯塑料、阻燃碳酸酯齐聚物、阻燃沥青及阻燃电缆等方面。

可膨胀石墨具有由碳元素组成的六边网平面层结构，在层平面上，碳原子以共价键结合，结合力强，层与层之间以极弱的范德瓦尔斯力结合，层间距离较大。因此，在适当的条件下，多种化学物质可以插入石墨层间，与碳原子结合形成新的化学相3354石墨层间化合物，这种未膨胀的石墨层间化合物是可膨胀石墨。

可膨胀石墨加热到适当的温度后瞬间分解，产生大量气体，沿轴向膨胀蠕虫状的新物质——膨胀石墨。膨胀石墨保持鳞片石墨的分子结构，是元素碳的同素异形体，相邻的三个碳原子以SP2杂化轨道形成120角的共价键，具有耐热、导电、耐辐射、耐蚀、自润滑等多种性能。

同时膨胀石墨具有天然石墨所没有的特性，如轻质、多孔、柔软、可压缩等。因此，膨胀石墨在化学、电子、环境保护等领域具有良好的应用前景，特别是以主要成分开发的红外/毫米干扰烟雾剂和新型光宝吸收涂料，在应用于双模隐身干扰弹或隐身设备时，可以为战场目标提供高效的软防御被动干扰手段。这具有正确引导武l器打击，提高重要军l事、政治和经济目标自我打击的防御能力。石墨已成为传统工业和战略性新兴产业所需的矿物原料，被欧洲国家列为重要的战略资源，严格限制了开采和技术出口。

可膨胀石墨的制备方法很多，但主要的制备方法是电化学法、熔融法、爆l炸法、化学氧化法，用化学氧化法制可膨胀石墨的方法。近年来，国内外利用化学氧化法制备可膨胀石墨的大量研究工作的中心集中在以下几个方面。

(1)减少制备的膨胀性石墨中有害硫物质的排放，减少低硫或有害硫物质排放的膨胀性石墨。福威纳等人以石墨、浓硝l酸、30%H2O2、乙l酸为原料，制作了膨胀倍数为317ML  G-1的无硫膨胀石墨，用于吸附油类物质。李玉峰等人用细鳞片石墨，在硝l酸和磷酸的混合酸和KMnO4的作用下，制备了膨胀倍数为300ML  G-1的无硫膨胀石墨。永平以石墨硝l酸磷酸为原料，制备膨胀倍数为312ML  G-1的无硫膨胀石墨。

(2)在一些特殊领域，膨胀倍数需要200倍以上，但膨胀所需温度相对较低，是膨胀性石墨研究的热门方向。王玲等以HNO3、HBrO3、KMnO4为氧化插入层体系，可膨胀石墨，在25条件下反应40min，产生低温膨胀石墨，可在130下膨胀，在600条件下膨胀到350ML  G-1。

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