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如何给石墨的表面改性

2019-08-28 17:34:47

  石墨在使用的过程中出现了需要对石墨表面进行改性的情况,那么常用的方法都有哪些呢?石墨粉小编带您了解一下。

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1、低温煅烧石墨

  石墨表面有0.45%的挥发性有机物,这是导致润湿下降的原因之一。将石墨在300~400℃低温煅烧后,其润湿性有一定的改善。

2、表面活性剂改性石墨

  表面活性剂法改性是指利用表面活性剂的特殊结构,使其一端的疏水基吸附在石墨表面上,而另一端的亲水基指向水中,从而改变了石墨的表面性质,使其亲水性得到改善。以表面活性剂改性石墨是最早发展的方法之一,具有成本低、工艺简单和润湿性明显提高等特点。

3、破碎坯体法

  将石墨和其他耐火物料按照一定比例混合均匀,在压力机上压制成坯体,经一定温度焙烧处理而得到致密的高强度坯体,然后坯体破碎成不同粒级的物料,将这种物料引入不定型耐火材料料中,而达到多量引入石墨的目的。

4、造粒法

  以石墨或其他耐火物料为造粒的核心,即“粒核”,在外力作用下,通过结合剂的粘结力,使石墨或其他耐火物料粘结在粒核表面,随着粒核的长大,最后成为有一定密度和强度的大颗粒。

  以破碎坯体法和造粒法向浇注料中引入石墨,与向浇注料中直接加入鳞片石墨相比,加水量显著降低,流动性改善,因而密实程度相应提高。冷态和热态强度比后者高出一到二倍。造粒法和破碎坯体法向浇注料中引入石墨,改善了石墨密度小和填充性差的问题,这两种方法值得进一步去研究和探讨。

5、石墨的球形化处理

  球形化指对鳞片石墨施加外力,在鳞片细碎化的同时,细碎的鳞片在厚度方向上互相粘结或使鳞片弯曲,引起片径减小、厚度变大而粒状化。此时石墨因为径和厚的差别变小而逐渐失去了取向性。石墨经球形化处理后,减小鳞片石墨的比表面积,降低表面能,在浇注料中的充填性和分散性得到了提高。但这种方法对石墨润湿性的改善程度有限,不能达到石墨的使用要求。

6、强酸处理法

  将石墨粉末浸在浓硫酸、浓硝酸或氢氟酸中,在常温至100℃下反应,把石墨颗粒表面改为亲水性的表面。但由于酸成分浸入到石墨的结晶层内,形成层间化合物,要除去这些残留在结晶层中的化合物很困难,在以后的施工中,酸成分溶于泥料或泥浆的水中,使PH值改变而影响材料的性能。

7、表面涂层法

  石墨表面涂层法指用物理或化学方法在石墨表面覆盖一层亲水性物质,如具有良好的润湿性的氧化物、金属、碳化物、氮化物等。这种方法在改善石墨亲水性的同时,通过石墨表面的涂覆层,还能提高石墨的抗氧化性,增强复合材料中石墨与周围基质或晶粒的界面结合强度,通过密度较大的吸附层能降低石墨与其他耐火物料间的密度差。因此表面涂层法是一种具有很大发展前景的方法。