一、膨脹石墨是什么材料
膨脹石墨是一種新型功能性碳素材料，是由天然石墨鱗片經(jing)插層、水洗(xi)、干燥、高溫膨化得到的(de)一(yi)種疏(shu)松(song)多孔的(de)蠕蟲狀物質(zhi)，其不僅具備天然石墨本(ben)身的(de)耐冷熱、耐腐蝕(shi)、自潤滑等優良(liang)性(xing)能，還具有(you)天然石墨所(suo)沒(mei)有(you)的(de)柔(rou)軟(ruan)、壓縮回彈性(xing)、吸附(fu)性(xing)、生態環境(jing)協調性(xing)、生物相(xiang)容性(xing)、耐輻(fu)射性(xing)等特性(xing)。
膨脹(zhang)石墨(mo)之(zhi)所以叫這個(ge)名(ming)字，是因(yin)為(wei)它遇高(gao)(gao)溫可(ke)瞬間體積(ji)膨脹(zhang)150~300倍，由(you)片狀(zhuang)變為(wei)蠕蟲(chong)狀(zhuang)，從而結(jie)構松散，多(duo)孔而彎曲，表面(mian)積(ji)擴大(da)、表面(mian)能(neng)提高(gao)(gao)、吸附(fu)鱗片石墨(mo)力(li)增(zeng)強，蠕蟲(chong)狀(zhuang)石墨(mo)之(zhi)間可(ke)自行嵌合，這樣增(zeng)加(jia)了它的柔軟(ruan)性(xing)、回彈(dan)性(xing)和可(ke)塑性(xing)。
二、膨脹石墨制備方法有哪些
膨脹(zhang)石(shi)(shi)墨(mo)作為一種(zhong)(zhong)新型功能材(cai)料(liao)(liao)(liao)，具有很多特殊性能，可廣泛應用于電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)、石(shi)(shi)油(you)化工、防(fang)火阻燃(ran)、吸油(you)材(cai)料(liao)(liao)(liao)、環境保護(hu)、醫(yi)用敷料(liao)(liao)(liao)、軍用發煙劑及防(fang)靜電(dian)涂料(liao)(liao)(liao)等領域，它的制備方法(fa)主要有以下(xia)七種(zhong)(zhong)：
1、化學氧化法
將天然(ran)鱗片石墨與適(shi)量的(de)氧化(hua)劑和(he)插層(ceng)劑均勻混合，控(kong)制一定的(de)溫度，不斷(duan)攪(jiao)拌，經水洗、過濾、烘干(gan)即得到可膨脹石墨。化(hua)學氧化(hua)法以設備簡單、操作方便、成(cheng)本低等優點成(cheng)為工(gong)業上(shang)應用相(xiang)對較(jiao)多和(he)較(jiao)成(cheng)熟的(de)方法。
2、電化學法
在恒定(ding)電(dian)(dian)流(liu)下，以插(cha)入(ru)物的水溶(rong)液(ye)為電(dian)(dian)解(jie)液(ye)，將石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)與金(jin)屬(shu)材料(liao)（不銹鋼材料(liao)、鉑(bo)板、鉛板、鈦板等）構(gou)成復合(he)陽(yang)(yang)極(ji)，在電(dian)(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)(zhong)插(cha)入(ru)金(jin)屬(shu)材料(liao)做陰極(ji)，構(gou)成閉(bi)合(he)回路；或是將石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)懸浮在電(dian)(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)(zhong)，在電(dian)(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)(zhong)同時插(cha)入(ru)陰、陽(yang)(yang)極(ji)板，通(tong)過對兩(liang)個(ge)電(dian)(dian)極(ji)通(tong)電(dian)(dian)的方法，進行陽(yang)(yang)極(ji)氧化。石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)的表(biao)面被氧化成碳正離子，同時在靜電(dian)(dian)引力和濃度差擴散的共同作用(yong)下，酸根離子或其他極(ji)性插(cha)入(ru)劑(ji)離子嵌入(ru)石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)層間(jian)形成膨脹石(shi)(shi)(shi)(shi)墨(mo)。
3、混合液相法
將插入物質與石墨直接(jie)混合(he)，在流動性惰性氣體(ti)保(bao)護(hu)下或密封系統(tong)中進行加熱反應(ying)(ying)制備可膨脹石墨。這種方法(fa)反應(ying)(ying)工藝簡單，反應(ying)(ying)速度較快，適合(he)大量生產，但形(xing)成的產物不穩定(ding)。
4、氣相擴散法
將插層劑(ji)以氣態形式與石墨發生接(jie)觸發生插層反應，制備可膨脹石墨。一般將石墨和(he)插入物分(fen)別置于耐熱玻璃反應器兩端，將其抽真空熔(rong)封，所以又(you)名雙室法。
5、爆炸法
利用石墨與膨(peng)脹劑如KClO4、Mg（ClO4）2?nH2O、Zn（NO3）2?nH2O等制得(de)的(de)(de)煙火藥或混合物，當其被(bei)加(jia)熱時(shi)(shi)石墨會同時(shi)(shi)發生氧化和插層反應形成層間化合物，其再以“爆炸”式的(de)(de)方(fang)式進行膨(peng)化，從而(er)得(de)到膨(peng)脹石墨。
6、熔融法
將石墨與插層物質混合并加熱制備膨脹石墨，這是一種(zhong)可同(tong)時將兩種(zhong)或兩種(zhong)以上物(wu)質（必(bi)須能(neng)形成(cheng)熔融鹽(yan)體系(xi)）插入石墨層間的(de)制(zhi)備三(san)元或多元GICs的(de)方法，合(he)成(cheng)產物(wu)穩定性較好，但在反應過(guo)程中難(nan)以控制(zhi)產物(wu)的(de)階結構(gou)與組成(cheng)。
7、加壓法
將石墨基體與堿土金(jin)屬(shu)和稀(xi)土金(jin)屬(shu)粉(fen)末混合(he)，在加壓條件下，反應生成膨脹石墨。
