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摘要新型碳材料是军民两用的新材料，被誉为第四大工业材料，具有传统材料所不能比拟的优良性能。石墨具有导电、耐酸碱等性能，在电子、化工、机械等领域应用广泛。另外，石墨结构是751角环形层状分布，其层与层之间存在空隙，在一定反应条件下，可使酸、碱和卤素等原子或分子进入层间空隙，形成层间化合物，即石墨层间化合物（Graphite Intercalation Compound，简称GIC）。26406
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本文主要研究以微米石墨为原料，采用化学氧化法，以NA-PP-PA-AA为氧化插层体系制备可膨胀石墨；基于石墨的结构和物理化学性质，设计了导电石墨乳液的组成，即实验所制备的膨胀石墨、有机粘结剂（SP-33）、助剂（RX-20）和去离子水；并且简单的探究了实验设计的导电石墨乳液在微孔导电处理应用的可行性，并用SEM对不同孔径内形成的导电层结构形貌进行表征。
关键字 可膨胀石墨，石墨乳液，微孔导电处理
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Modification and application of superfine graphite
Abstract
New carbon materials is a new material of dual-use, known as the fourth largest industrial material, has the traditional materials can’t compare with excellent properties. Graphite conductive, acid and alkali resistance and other properties, widely used in electronic, chemical, mechanical, and other fields. In addition, the Graphite structure is hexagonal ring layer distribution, the gap between layer and layer, under the certain condition of reaction, can make the acid, alkali and halogen atoms or molecules into the interlayer space, cambium between compounds, namely Graphite interlayer compounds (Graphite Intercalation Compound, GIC).
In this research to micron graphite as raw material, adopting the chemical oxidation method, NA-PP-PA-AA for the preparation of expandable graphite oxide intercalated system; Based on the graphite structure and physical and chemical properties, design the composition of the conductive graphite emulsion, namely the expansion of the experiments, the preparation of graphite, organic binder (SP-33), additives (RX-20) and deionized water; And simple explores the design of experiment of conductive graphite emulsion in porous conductive treatment application feasibility; And using SEM with different conductive layer formed in the aperture of structural morphology were characterized.
Keywords Expansible graphite, Graphite emulsion, Microporous conductive treatment
目 次
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外研究背景 2
1.3 本文研究的目的和内容 3
1.3.1 研究目的 3
1.3.2 研究内容 4
2 可膨胀石墨的制备工艺研究 5
2.1 引言 5
2.2 可膨胀石墨的制备 5
2.2.1 实验试剂和设备 5
2.2.2 实验步骤 6
2.2.3 膨胀体积的测定方法 6
2.3 可膨胀石墨的工艺研 7
2.3.1 最佳反应用量的选择 7
2.3.2 反应阶段最佳工艺选择 10
2.4 膨胀石墨的表征 11
2.4.1 SEM分析 11
2.4.2 FTIR分析 12
2.4.3 观察高温膨化过程 13
3 可膨胀石墨的应用研究 14
3.1 导电石墨乳的制备 14
3.1.1 引言 14
3.1.2 导电石墨乳制备工艺研究 15
3.1.3 导电涂层的SEM分析 20
3.2 石墨乳用于微孔导电处理的研究 21
3.2.1 引言 21
3.2.2 单层板微孔导电化处理 23
3.2.3 不同孔径导电涂层的SEM分析 23
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 引言
石墨的结构如图1.1所示，是碳原子间呈751角环形层状分布的晶体。每层上的碳原子之间都以C-C共价键结合，层与层之间依靠微弱的范德华力结合，相邻的层与层的距离为0.3345nm，键能为16.7kJ/mol，键能345kJ/mol。在石墨层上每个751角环形结构中相邻的两个碳原子之间的距离为0.1415nm[1]。石墨的每一层上碳原子以sp2杂化轨道与周围三个碳原子形成σ键，构成751角平面网状结构；层与层之间每个碳原子中剩余的未参与sp2杂化的电子之间则形成了离域的大π键。石墨层间有空隙，在一定反应条件下，可使酸、碱和卤素等原子或分子进入层间空隙，形成层间化合物，即石墨层间化合物（Graphite Intercalation Compound，简称GIC）。石墨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，它的光、电、磁、催化以及机械等性能十分诱人，可加工作为高导电材料、发热材料、密封材料、吸附材料、催化剂等，应用于食品、医药、电力、化工、冶金、机械甚至航空等领域。另外石墨插层复合材料还是理想的隔热(保温)、隔音材料、抗热震材料、阻燃剂、分子（原子）、筛超细粉材料等[2]。