武漢石墨烯廠
發(fā)布時(shí)間：2022-02-10 01:42:10
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石墨制品環(huán)保健康，無放射性污染，耐高溫。碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過程才能成為石墨，因此，石墨中即便存在有害物質(zhì)也早已釋放殆盡。石墨可用于生產(chǎn)耐火材料、導(dǎo)電材料、耐磨材料、潤滑劑、耐高溫密封材料、耐腐蝕材料、隔熱材料、吸附材料、摩擦材料和防輻射材料等，這些材料廣泛應(yīng)用于冶金、石油化工、機(jī)械工業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)和國防等。由于我國冶金鋼鐵業(yè)的持續(xù)增長，世界鋰離子電池的迅猛發(fā)展，拉動(dòng)對(duì)石墨原料的需求；同時(shí)產(chǎn)業(yè)界、政府對(duì)石墨戰(zhàn)略資源作用的日益重視，使石墨礦產(chǎn)品的價(jià)格迅速攀升，扭轉(zhuǎn)了20多年來其他礦產(chǎn)品都在漲價(jià)、石墨卻不斷降價(jià)的不正常局面，不僅使石墨行業(yè)效益不斷提高、同時(shí)也使得一些社會(huì)資金不斷涌入石墨行業(yè)。
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可膨脹石墨比較先由德國人Schaufautl發(fā)現(xiàn)，1841年，Schaufautl將天然石墨浸泡在濃HNO3和濃H2SO4的混合液中，數(shù)小時(shí)后取出烘干，發(fā)現(xiàn)石墨發(fā)生了膨脹現(xiàn)象?？膳蛎浭诟邷叵率軣峥裳杆倥蛎?，膨脹倍數(shù)高達(dá)數(shù)十倍到數(shù)百倍甚至上千倍，膨脹后石墨的表觀容積達(dá)250～300mL/g或更大，膨脹后的石墨呈現(xiàn)蠕蟲狀，大小在零點(diǎn)幾毫米到幾毫米之間，在內(nèi)部具有大量獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)狀微孔結(jié)構(gòu)，被稱為膨脹石墨或石墨蠕蟲。膨脹石墨除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤滑等優(yōu)良性能外，還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性、生物相容性、耐輻射性等特性。
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石墨是碳元素的結(jié)晶礦物之一，具有潤滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、導(dǎo)電、特殊的導(dǎo)熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)良性能，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中主要用作耐火材料；在鑄造業(yè)中用作鑄模和防銹涂料；在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池，制成的石墨乳可用作電視機(jī)顯像管涂料，制成的碳素制品可用于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、通訊器材等諸多方面；在機(jī)械工業(yè)中用作飛機(jī)、輪船、火車等高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的潤滑劑；在化學(xué)工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設(shè)備；在核工業(yè)中用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑和防護(hù)材料等；在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管喉襯，火箭、導(dǎo)彈的隔熱、耐熱材料以及人造衛(wèi)星上的無線電連接信號(hào)和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料。
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SiC外延法是通過在超高真空的高溫環(huán)境下，使硅原子升華脫離材料，剩下的C原子通過自組形式重構(gòu)，從而得到基于SiC襯底的石墨烯。這種方法可以獲得高質(zhì)量的石墨烯，但是這種方法對(duì)設(shè)備要求較高。通過Hummer法制備氧化石墨；將氧化石墨放入水中超聲分散，形成均勻分散、質(zhì)量濃度為0.25g/L～1g/L的氧化石墨烯溶液，再向所述的氧化石墨烯溶液中滴加質(zhì)量濃度為28%的氨水；將還原劑溶于水中，形成質(zhì)量濃度為0.25g/L～2g/L的水溶液；將配制的氧化石墨烯溶液和還原劑水溶液混合均勻，將所得混合溶液置于油浴條件下攪拌，反應(yīng)完畢后，將混合物過濾洗滌、烘干后得到石墨烯。