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作為一種新型功能性碳素材料，由于膨脹石墨不僅保留了天然石墨的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、導(dǎo)電性等優(yōu)良性質(zhì)，而且還具有許多特有的優(yōu)良性能，例如柔軟性、回彈性、自粘性、不滲透性、吸附性和低密度等特性，所以在石油、化工、原子能、電力，制藥等方面的應(yīng)用尤為廣泛。隨著科技進(jìn)步和高科技的開發(fā)，膨脹石墨這種新的工程材料，在高速、耐腐蝕、耐磨和節(jié)能等高新領(lǐng)域中，逐步取代了某些金屬材料和有機(jī)合成材料。

膨脹石墨遇高溫可瞬間體積膨脹150~300倍，由片狀變?yōu)槿湎x狀，從而結(jié)構(gòu)松散，多孔而彎曲，表面積擴(kuò)大、表面能提高、吸附鱗片石墨力增強(qiáng)，蠕蟲狀石墨之間可自行嵌合，這樣增加了它的柔軟性、回彈性和可塑性。

環(huán)保領(lǐng)域

膨脹石墨有疏水性和親油性,可以在水中有選擇性地除去非水性的溶液,如從海上、河流、湖泊中除去浮油。膨脹石墨在吸油時(shí)能形成一定的纏繞空間,可儲(chǔ)存遠(yuǎn)大于其總孔容的油類物質(zhì)。吸附大量油后可集結(jié)成塊,浮在液面,便于收集,并可再生處理,循環(huán)使用。由于膨脹石墨基本由純碳組成,無(wú)毒和具有化學(xué)惰性,所以在水中不會(huì)造成二次污染。此外,膨脹石墨還可用于工業(yè)廢水乳狀液除油以及除去可溶于油的物質(zhì),如農(nóng)藥等,并對(duì)許多其他有機(jī)或無(wú)機(jī)有害成分有良好的吸附效果。除了可在液相中進(jìn)行選擇性吸附,膨脹石墨對(duì)工業(yè)廢氣及汽車尾氣所產(chǎn)生的大氣污染主要成分如SOx和NOx也有一定的脫除效果。[2] 

王魯寧等將膨脹石墨用于處理毛紡廠印染廢水，靜態(tài)條件下，廢水中化學(xué)需氧量（COD）的平均去除率達(dá)到了40%，色度平均降低40%?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，廢水中COD的平均去除率達(dá)到20%，色度平均降低20%?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，膨脹石墨在毛紡印染廢水的處理中有其獨(dú)特的應(yīng)用前景。
　　劉成寶等以膨脹石墨為吸附劑自制吸附柱作為污水處理裝置, 結(jié)果表明水流速度控制在70L/h,填充密度控制在9g/L,吸附流程控制在2m時(shí),既能達(dá)到油田污水的回注標(biāo)準(zhǔn),又能滿足經(jīng)濟(jì)性要求。

密封材料

膨脹石墨可后處理成柔性石墨作為密封材料使用。與傳統(tǒng)密封材料(如石棉、橡膠、纖維素及其復(fù)合材料)相比,柔性石墨可用溫度范圍較寬,在空氣中可用范圍在-200℃-450℃,在真空或還原性氣氛中可到3000℃,且熱膨脹系數(shù)小,在低溫下不發(fā)脆、不炸裂,在高溫下不軟化、不蠕變,因而被冠以“密封王”的美譽(yù),目前已廣泛應(yīng)用于石油化工、機(jī)械、冶金、原子能等行業(yè)。[2] 

生物醫(yī)學(xué)

膨脹石墨有良好的生物相容性、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)副作用等特點(diǎn),是一類非常重要的生物醫(yī)學(xué)材料。
　　沈萬(wàn)慈等對(duì)膨脹石墨作為醫(yī)用敷料對(duì)模擬體液的吸附吸收性能、對(duì)微生物(細(xì)菌)的吸附抑制性能等方面的進(jìn)行考察,結(jié)果表明，膨脹石墨對(duì)模擬體液的吸附吸收量明顯高于對(duì)水和NaCl溶液的數(shù)值,且明顯高于普通脫脂紗布和不粘紗布的數(shù)值；對(duì)人體血漿的接觸角數(shù)值接近90°,說(shuō)明膨脹石墨作敷料時(shí)對(duì)創(chuàng)面的粘性較小,有利于敷料的更換和減小患者更換敷料時(shí)的痛苦；對(duì)六種細(xì)菌在固相接觸狀態(tài)時(shí)有吸附效果,有抑菌環(huán)出現(xiàn),且對(duì)細(xì)菌種類無(wú)針對(duì)性,說(shuō)明抑菌效果主要來(lái)自于物理吸附作用?；趦?yōu)良的吸附引流性能、透氣透水性能、與創(chuàng)面較小的粘連性能、不染黑創(chuàng)面的性能和對(duì)多種細(xì)菌的吸附抑制性能,膨脹石墨復(fù)合材料可作為性能優(yōu)良的創(chuàng)面外用敷料,可以替代常規(guī)的紗布敷料,用于燒傷等創(chuàng)面效果很好。 

高能電池材料

在可充鋅錳電池的鋅陽(yáng)極中添加膨脹石墨可以減小鋅陽(yáng)極充電時(shí)的極化,增強(qiáng)電極及電解液導(dǎo)電性,抑制枝晶形成,并能提供良好的成型特性,抑制陽(yáng)極溶解和變形,延長(zhǎng)電池壽命。另外鋰可以通過氣、液、固態(tài)及鋰鹽電解法與石墨形成GICs,這種GICs具有較低的電極電位和良好的嵌脫可逆性。
　　吳娟以自制的膨脹石墨改性活性炭/聚四氟乙烯復(fù)合物電極作為陰極,Ti/IrO2/RuO2作為陽(yáng)極,Na2SO4溶液為電解質(zhì),在棉布隔膜電解體系中對(duì)4-氯酚的降解效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明：膨脹石墨的添加量為碳材料的20%,聚四氟乙烯與碳材料的比例為1：4的電極在電流密度為39mA/cm,電解質(zhì)濃度為0.05mol/L,4-氯酚初始濃度為100mg/L,初始pH為11,電極間距為4cm時(shí),膨脹石墨改性復(fù)合物電極作為陰極對(duì)陰極室內(nèi)4-氯酚的降解效果**,電解120mmin時(shí)4-氯酚的降解率高達(dá)98.7%。

相變儲(chǔ)熱材料

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相變儲(chǔ)熱材料的導(dǎo)熱性能不好,換熱性能差,影響其儲(chǔ)能和釋能效率。同時(shí)復(fù)合相變材料中多孔介質(zhì)的孔隙率較小,內(nèi)含相變材料少,導(dǎo)致其儲(chǔ)能量低,這些缺點(diǎn)都限制了該材料的應(yīng)用和發(fā)展。膨脹石墨豐富的孔隙結(jié)構(gòu)、高導(dǎo)熱性能，可以很好的彌補(bǔ)這些缺陷。
　　張正國(guó)等直接將膨脹石墨吸附石蠟,制備出了粉末狀的石蠟/膨脹石墨復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料,并對(duì)石蠟/膨脹石墨復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的儲(chǔ)、放熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)石蠟質(zhì)量含量為85.6%時(shí),復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料的儲(chǔ)、放熱時(shí)間分別比石蠟縮短了27.4%和56.4%,且復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料具有很好的循環(huán)性能熱穩(wěn)定性。
　　趙建國(guó)等利用膨脹石墨孔隙結(jié)構(gòu)的吸附性能,制備了聚乙二醇/膨脹石墨相變儲(chǔ)能復(fù)合材料,用差示掃描熱量法研究了材料的熱性能。結(jié)果表明復(fù)合材料的相變溫度不隨聚乙二醇含量的改變而變化,材料的相變潛熱隨著聚乙二醇含量的增加而增加。復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能隨著聚乙二醇含量的增加而減小。膨脹石墨的多孔結(jié)構(gòu)對(duì)聚乙二醇有很好的吸附性能,聚乙二醇在固-液相變時(shí),未見有液態(tài)聚乙二醇的滲出。

防火安全材料

國(guó)外已于機(jī)艙座椅的夾層中添加部分可膨脹石墨,或?qū)⑵渲瞥煞阑鹈芊鈼l、防火堵料、阻火圈等,一旦起火迅速膨脹,堵塞火災(zāi)蔓延通道,達(dá)到滅火目的。此外,將可膨脹石墨的細(xì)顆粒加入到普通涂料中,可制得效果較好的阻燃防靜電涂料。
　　蔡曉霞等對(duì)聚磷酸銨(APP)和膨脹石墨(EG)協(xié)同阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)及其阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,APP和EG對(duì)EVA具有良好的協(xié)同阻燃效果。

其他

膨脹石墨板材具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能,電熱轉(zhuǎn)換率97%以上,且能產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線,是一種新型發(fā)熱材料。膨脹石墨粉碎成微粉,對(duì)紅外波有很強(qiáng)的散射吸收特性,是很好的紅外屏蔽(隱身)材料。將可膨脹石墨制成煙火藥,瞬間爆炸形成膨脹石墨并分散在預(yù)定空域形成氣溶膠干擾云團(tuán)煙幕劑。此外,膨脹石墨還可用作隔熱保溫、隔音材料、電磁屏蔽元件、催化材料。
　　任慧等制備了摻雜磁性粒子的膨脹石墨，鐵氧化物沉積在膨脹石墨表層,隨著二茂鐵投入量的增大,膨脹石墨磁性能提高越明顯,在0 A/m-7.958×10A/m磁場(chǎng)強(qiáng)度下測(cè)得其平均磁化強(qiáng)度≥8emu/g,在軍用毫米波雷達(dá)頻段的衰減率**可達(dá)-10dB,質(zhì)量消光系數(shù)大于1.0g/m,遮蔽效果優(yōu)于現(xiàn)役毫米波干擾劑，是一種高效可靠的新型雷達(dá)遮蔽劑,在電子對(duì)抗領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　黃綿峰等制備了膨脹石墨負(fù)載TiO2光催化材料，TiO2以納米顆粒的形式附著在膨脹石墨薄片的表面，膨脹石墨疏松多孔的特殊蠕蟲狀結(jié)構(gòu)，為TiO2提供高濃度的三維降解環(huán)境。該材料為漂浮型光催化劑，易于回收處理和再利用，在多次重復(fù)使用后，催化劑并沒有明顯的失活現(xiàn)象，仍表現(xiàn)出高的光催化效果。

IKN高速分散機(jī)，主要用于微乳液及超細(xì)懸浮液的生產(chǎn)。由于工作腔體內(nèi)三組分散頭（定子+轉(zhuǎn)子）同時(shí)工作，乳液經(jīng)過高剪切后，液滴更細(xì)膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同的工藝應(yīng)用。該系列中不同的型號(hào)的機(jī)器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴(kuò)大生產(chǎn)。適宜的溫度，壓力與粘度參數(shù)與DISPERSING一樣。也符合CIP/SIP清潔標(biāo)準(zhǔn)，適合食品及醫(yī)藥生產(chǎn)。

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