可膨胀石墨的膨化方法
可膨胀石墨生产的两种工艺
可膨胀石墨生产的两种工艺
目前，国内可膨胀石墨生产采用两种工艺：化学法和电化学法。
两种工艺除氧化工序不同外，脱酸、水洗、脱水、干燥等其它工序相同。
采用化学法的绝大多数厂家产品的质量，都能达到GB10698-89《可膨胀石墨》标准规定的指标，满足大宗柔性石墨板材生产用料要求和出口供货标准。
但生产特殊要求的低挥发份（<10%）、低含硫量（<2%）的产品比较困难，生产工艺不过关。
强化技术管理，认真研究插层过程，掌握工艺参数和产品性能的关系，生产质量稳定的可膨胀石墨，是提高后续制品质量的关键。
青岛华泰石墨总结：电化学法不用其它氧化剂，将天然鳞片石墨和辅助阳极一起构成阳极室浸泡在浓硫酸电解液中，通直流或脉冲电流，氧化一定时间后取出，水洗干燥后即为可膨胀石墨。
该法最大特点，可通过调节电参数和反应时间控制石墨反应程度和产品的性能指标，污染小，成本低，质量稳定，性能优异。
解决插层工艺中的搅拌问题，提高效率，降低电耗，是该法急需解决的课题。
以上两种工艺脱酸后，石墨层间化合物润湿、吸附的硫酸质量比仍在1：1左右，插层剂消耗量大，洗涤用水量和污水排放量居高不下。
且多数生产厂家没有解决废水处理问题，处于自然排放状态，环境污染严重，将制约行业的发展。
可膨胀石墨 成分
可膨胀石墨成分可膨胀石墨是一种特殊的石墨，具有独特的物理和化学性质。
它在高温下经过氧化和膨胀处理后，形成了膨胀的结构。
本文将介绍可膨胀石墨的成分、制备方法、应用领域以及未来的发展方向。
一、可膨胀石墨的成分可膨胀石墨主要由石墨和氧化剂组成。
石墨是一种由碳原子构成的晶体，具有层状结构。
氧化剂则是通过在高温下将石墨暴露在氧气或其他氧化性气体中进行氧化处理得到的。
氧化剂的种类可以是氧气、二氧化氯、二氧化硫等。
二、可膨胀石墨的制备方法可膨胀石墨的制备方法主要分为两步：氧化和膨胀。
首先，将石墨暴露在氧化剂中，在高温下进行氧化反应，使石墨表面形成氧化层。
然后，通过加热处理，氧化层中的气体被释放出来，从而形成膨胀的结构。
三、可膨胀石墨的应用领域可膨胀石墨由于其独特的物理和化学性质，在许多领域具有广泛的应用。
首先，可膨胀石墨可以作为填料在高温密封材料中使用，具有优异的耐高温性能和密封性能。
其次，可膨胀石墨可以制备成膨胀石墨板，用于隔热、吸声和阻燃等领域。
此外，可膨胀石墨还可以用于制备膨胀石墨烯，具有很高的导热性能和机械强度，可应用于电子器件、储能材料等方面。
四、可膨胀石墨的未来发展方向随着科学技术的不断进步，可膨胀石墨在未来有着广阔的发展前景。
一方面，研究人员可以进一步改进制备方法，提高可膨胀石墨的膨胀性能和稳定性。
另一方面，可以探索可膨胀石墨在新能源领域的应用，如太阳能电池、燃料电池等。
此外，可膨胀石墨还可以与其他材料进行复合，形成新的复合材料，用于更广泛的领域。
可膨胀石墨是一种特殊的石墨，具有独特的物理和化学性质。
它的制备方法简单，应用领域广泛，未来还有很大的发展潜力。
我们相信，在科学家们的不懈努力下，可膨胀石墨将在各个领域展现出更加优异的性能，并为人类的生活带来更多的便利和创新。
氧化法制备可膨胀石墨
氧化法制备可膨胀石墨氧化法制备可膨胀石墨是一种制备石墨材料的方法，其独特性质使得可膨胀石墨广泛应用于建材、汽车、轻工、电子等众多领域。
在本文中，我们将介绍氧化法制备可膨胀石墨的原理、方法和应用。
一、氧化法制备可膨胀石墨的原理可膨胀石墨是一种具有高度可膨胀性的石墨材料，其制备通常使用氧化法。
该方法采用了碳材料的加氧制氧过程，将石墨氧化后形成具有高度层状结构的氧化石墨。
此后，经过一次高温处理即可获得可膨胀石墨。
由于氧化石墨层状结构的特性，热膨胀性得以大幅度增加，从而形成可膨胀性石墨材料。
二、氧化法制备可膨胀石墨的方法1.原材料的制备石墨材料作为氧化石墨材料的前驱体，是制备可膨胀石墨的基础。
原材料中的杂质、石墨片大小和形态都会影响可膨胀性。
因此，在选择原材料时，要选择具有较高纯度和小石墨片的石墨材料。
2.氧化石墨的制备氧化石墨材料是可膨胀石墨材料的前身，因此氧化石墨的制备过程非常重要。
该过程需要将石墨材料加入到硝酸中进行反应，过程中需要加热和搅拌。
反应完成后，产物应该进行充分的洗涤和过滤。
3.高温处理高温处理是可膨胀石墨制备的最后一步。
在该过程中，氧化石墨将被还原为石墨，同时通过气体或化学物质的影响，石墨表面形成了大量的孔隙和微裂缝。
这些孔隙和微裂缝赋予了可膨胀石墨良好的膨胀性。
三、氧化法制备可膨胀石墨的应用可膨胀石墨在众多领域都有广泛应用：1.建材：可膨胀石墨广泛应用于建筑材料、保温材料、屋面防水材料等方面。
其优良的隔热性能和轻盈的质量使得其在这些领域中可以替代一些传统的材料。
2.汽车：可膨胀石墨可以被用于汽车轻量化。
通过将可膨胀石墨纳入到聚合物中，制备出轻量化部件，可以显著降低汽车的重量，提高车辆性能和燃油效率。
3.电子：可膨胀石墨因其具有良好的导电性和热导性被广泛应用于电子领域。
例如，可膨胀石墨被用于作为电子导线、发泡胶等。
四、总结氧化法制备可膨胀石墨是一种制备石墨材料的有效方法。
该方法的原理简单，使得制备的可膨胀石墨具有良好的膨胀性，具有广泛的应用前景。
可膨胀石墨的膨胀过程
可膨胀石墨的膨胀过程
膨胀石墨的用途在当今社会用途巨大，膨胀石墨厂家不断研究，得出膨胀石墨可用于扑灭锂钠钾铀、钚等金属火灾，可膨胀石墨粉受热迅速膨胀，生成物与燃烧金属间存在的有限化学反应，可形成两层覆盖，很好地起到窒息灭火的作用，另一方面，可膨胀石墨粉膨胀后比表面大，表面能高，能垂直附着在燃烧物上，更便于扑救立体或流动金属火灾。
尽管可膨胀石墨作为D类火灾的灭火剂有上述众多优点，但可膨胀石墨粉需要具有一定的粒度才能保证有一定的可膨胀性。
青岛华泰石墨在制作膨胀石墨灭火剂是，鳞片石墨可以进行多次膨胀，当膨胀石墨超过三次膨胀后，鳞片石墨的膨胀倍数已经低于两倍，膨胀石墨在经理再次插层反应时会出现一定程度的结构收缩。
因此，如果继续膨胀不能导致表面积增加，就意味着膨胀于这种机构收缩可能达到平衡。
随着膨胀次数的增加，天然鳞片石墨膨胀前后的松装密度逐渐趋于一致，着意味着经过足够次数的膨胀处理后，鳞片石墨经不在膨胀。
在多次膨胀过程中，第一次膨胀对鳞片石墨的表面积的影响逐渐减小。
经过多次膨胀后石墨粉为蓬松状的粉末，在微观结构中出现了类似于揉搓纸团的结构，只不过碳原子层边缘上的活性点将增多。
可膨胀石墨瞬时膨化模型及理论计算
ｔ ｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｘ ａ ｓｏ ｒ ｄ ｃ ｒ ｏ ｖ ｄ ｂ ｓ ｇ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｘ ａ ｓｏ ｑ ａ ｉｎ ａ ｄ ｂ ａ ｔ ｇ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ａａ ｔ ｒ ｆｅ ｐ ｎ ｉ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｗｅ ｅ ｓ ｌ ｅ ｙ ｕ ｉ ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｅ ｖ ｔ ，ｇ ｓｅ ｐ ｎ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ， ｎ ｌｓｉ ｎ ｏ ｏ ｎ
中图分类 号 ： Ｑ５ ０１ Ｔ ６． 文献标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ： ６ ２ ２ ２ ２ １ ）４ ０ ３ ０ １７ —９ ４ （０ １ ０ —０ ３ — ４
Ｉ ｔ ｎｓ ａｎｔ ｎｅ ａ ｏｕｓ Ｅｘｐａｎｓ ｏ Ｍ ｏｄｅ ｆＥｘ ｎｄａｂｌ ａ ｉ ｎ ｌｏ ｐａ ｅ Ｇｒ ｐｈｉｅ ａｎｄ ｔ
ｄ ｔ ｎａｉ ｗ ａ ｅ ｅ ｏ ｔｏｎ ｖ ｍ ｏ ｌ ｏｍｂｉ ｎｇ ｄｅ ｃ ｎｉ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｒ ａ ｔｏｎ ｈａ ａ ｅ ｉｔｃ ｏｆ ｈｅ ｌ ｓｉ ｇ ｇｅ ｔ ｎｄ ｈ ｒ ａ ｔｏ ｍ ｉ ｔ ｅ Ｔｈｅ ｈｅ ｅ ｃｉ ｃ ｒ ｃｔｒｓｉｓ ｔ ｂ ａ ｔｎ ａ ｎ ａ ｔ ｅ ｅ ｃｉ ｎ ｘｕｒ ．
作者简介 ： 高欣宝（ ９ ６ ） 男 ， 厂饶人 ， １ ６ 一 ， 山东 博士生导师 ， 教授 ， 主要研究方向为弹约工程。
・
３ ・ ４
装
备
环
境
墨 瞬 时膨化 模 型 ， 并利 用能 量 守恒 定律 、 气体等 熵 膨胀 方 程 、 燃爆 和 膨化 反 应方 程 ， 膨化 完成后 产物 的 热 对
力 学参数进 行 理论 求解 ， 为研 究膨胀 石墨 扩散 奠定 了基础 。 关键 词 ：可膨胀石 墨 ； 轰模 型 ； 时膨 化 爆 瞬
膨胀石墨材料的制备和应用研究
膨胀石墨材料的制备和应用研究一、引言膨胀石墨是一种特殊的材料，具有许多优异的特性，如高温稳定、低密度、低导热性等等。
自从1960年代末期，膨胀石墨材料便被广泛应用于各种不同领域中，包括航空、航天、核能、化学工业等等。
本文将介绍膨胀石墨材料制备的方式和应用研究方面的一些最新进展。
二、膨胀石墨材料的制备膨胀石墨的制备有两种主要方式：物理法和化学法。
在这里，我们将介绍物理法中的一种最流行的方法——化学膨胀法。
化学膨胀法是一种通过对石墨晶体进行氧化来制备膨胀石墨材料的方法。
最初，化学膨胀法运用在了制备氧化物石墨的领域中，但是在20世纪80年代以后，人们开始将此方法应用于制备膨胀石墨。
化学膨胀法的具体流程如下：首先，将短小的石墨片断放置于一定量的硝酸中，并在高温和高压下进行氧化。
这个过程中，氧分子侵入了石墨中间的层，并将其氧化。
由于氧化物的尺寸要比石墨晶体的尺寸要大，所以这个过程会导致膨胀。
通过这个方法可以制备出具有极大层间膨胀的石墨材料。
三、膨胀石墨材料的应用膨胀石墨材料因为其一些非凡的特性而得到了高度的关注。
以下是膨胀石墨材料在几个不同领域中的应用。
1. 航空和航天领域在航空和航天领域中，膨胀石墨材料得到了广泛的应用。
膨胀石墨可以用作隔热瓦，可以很好地隔绝高温和低温之间的差异。
另外，膨胀石墨可以用作热探头，可以测量宇宙射线、温度和气压等。
由于膨胀石墨具有低密度，所以它在制造航天器时可以减轻航天器的自重，提高载荷能力。
2. 核能应用膨胀石墨材料在核能应用中也有着自己的特殊地位。
膨胀石墨可以用作核反应堆的中性材料，同时也可以作为反射体和隔热材料。
它的优秀绝缘性能使其在反应堆内部的核材料和外部环境之间发挥了一个重要的隔离作用。
3. 其他领域的应用膨胀石墨材料还在其他领域中得到了广泛应用。
在化学工业中，膨胀石墨可以用作催化剂载体；在电子工业领域，它可以用作微电子工业的重要组成部分。
此外，膨胀石墨材料还可以用于制备材料的复合材料和高隔热粘合剂。
可膨胀石墨
可膨胀石墨石墨晶体具有碳元素组成的六角平面网层结构。
层平面上的碳原子以强有力的共价键结合，而层与层间以范德华力结合，结合非常弱，而且层间距较大。
因此，在适当的条件下，酸碱金属、盐类等多种化学物质可以插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物（Graphite Intercalation on Compounds,简称GIC）。
这种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。
可膨胀石墨是由德国人Schaufautl最先发现，1814年，Schaufautl将天然石墨浸泡在浓硝酸和浓硫酸的混合液中，数小时后取出烘干，发现石墨发生了膨胀现象。
可膨胀石墨常见的制备方法：1、化学插层法制备用的初始原料为高弹鳞片状石墨，其余化学试剂如浓硫酸（98%）以上、过氧化氢（28%）以上、高锰酸钾等均使用工业级试剂。
制备的一般步骤为：在适当的温度下，将不同配比的过氧化氢溶液、天然鳞片石墨和浓硫酸以不同的加入程序，在不断搅拌下反应一段时间，然后水洗至中性，离心分离，脱水后于60℃真空烘干。
2、电化学法在一种强酸电解液中处理石墨粉末可以制成可膨胀石墨，水解、清洗和干燥。
作为强酸主要使用硫酸或硝酸，此种方法制得的可膨胀石墨有着低的硫含量。
3、超声氧化法制备可膨胀石墨的过程中，对阳极氧化的电解液进行声波震动，超声波振动的时间与阳极氧化的时间相同。
由于超声波对电解液的振动有利于阴阳极的极化作用，从而加快了阳极氧化的速度，缩短了氧化时间。
4、气象扩散法将石墨和插层物分别置于一真空密封罐的两端，在插层物端加热，利用两端的温差形成必要的反应压差，使得插层物以小分子的状态进入鳞片石墨层间，从而制得可膨胀石墨。
此种方法生产的可膨胀石墨的阶层数可控制，但生产成本高。
5、熔盐法将几种插入物与石墨混合加入复合，形成可膨胀石墨。
膨胀石墨综述
HUNAN UNIVERSITY 膨胀石墨制备膨胀石墨制备****：***学生学号：B1513Z0359学院名称：材料科学与工程学院指导老师：陈刚二〇一五年十一月膨胀石墨制备工艺综述摘要：随着近代生产向高速度、高参数发展，尤其是原子能、导电、地热、宇航等新技术的兴起，对材料的要求也越来越高。
例如，旋转发动机顶点部分的滑动密封、石油、化工、冶金、地热工业中的高温密封、核工业上的耐辐射密封等，都需要一种既耐高温、耐腐蚀、耐辐射、又有柔软性、回弹性和长寿命抗氧化的高性能密封材料。
近年来实践证明，膨胀石墨和以它为基体的复合材料能够很好地满足诸方面的要求。
本文通过查阅文献总结了膨胀石墨的制备方法、工艺、应用，以及发展趋势。
关键词：膨胀石墨；机理；复合材料；应用膨胀石墨，研究碳材料的同仁肯定不陌生，但是如何定义“膨胀”二字呢？能膨胀到多少倍的石墨才叫膨胀石墨呢？可膨胀石墨与膨胀石墨又没有一个明确的定义和区分；可膨胀石墨与石墨层间化合物是不是一种物质？可膨胀石墨是指已经插层了层间化合物还是可以膨胀的石墨的一个统称？还有鳞片石墨的尺寸在一个什么范围内，石墨才具有膨胀性，为什么？这些都需要给一个明确的定义才行。
天然石墨是层状结构如图1(a)所示，石墨是共价键结合的正六边形片状结构单元，层间依靠离域π键和范德华力连接并可相对滑动。
天然石墨层间的范德华力非常微弱，所以可以用物理或化学的方法将其它异类粒子如原子、分子、离子甚至原子团插入到晶体石墨层间，有些可与层内电子发生局部化学反应[1]，形成层间化合物[（Graphite Intercalation Compound）简称GIC，图1(b)]。
天然石墨可与硝酸、硫酸、高锰酸钾、双氧水、臭氧等强氧化剂混合形成可膨胀石墨，当可膨胀石墨通过马弗炉或微波加热时，石墨碳层沿C轴方向发生大幅膨胀，形成结构疏松、低密度的蠕虫石墨、内部具有大量独特的网状微孔结构，也即膨胀石墨或石墨蠕虫(Worm-1ike Graphite)[（ Expanded Graphite）简称EG，图1(c)][2]。
可膨胀石墨生产工艺
可膨胀石墨生产工艺可膨胀石墨是一种新型的材料，具有轻质、高强度和耐高温等特点，广泛应用于航空航天、冶金、化工等行业。
下面介绍一种可膨胀石墨的生产工艺。
首先，选择优质的石墨粉作为原料。
石墨粉应具有一定的结晶度和颗粒度，以保证最终产品的性能。
原料经过筛分、洗涤和干燥等步骤，去除杂质和多余的水分。
接下来，将石墨粉与发泡剂进行混合。
发泡剂可以选择纯碱或碳酸钠等物质，其作用是在高温下分解产生气体，使石墨膨胀。
根据需要调整石墨粉和发泡剂的比例，以控制膨胀程度。
然后，将混合物放入特制的发泡炉中进行加热。
加热过程中，发泡剂开始分解产生气体，气体在石墨粉内部形成微小的气泡，使石墨膨胀。
温度和时间的控制是关键，需要根据石墨粉和发泡剂的性质选择适当的加热条件。
最后，将经过膨胀的石墨粉进行冷却和打磨。
冷却过程可以使用水或空气进行，以固化膨胀的石墨。
打磨过程可以通过机械或化学方法进行，以获取所需的粒径和形状。
在整个生产工艺中，需要注意以下几点：1. 原料的选择和处理要严格控制。
石墨粉应具有一定的结晶度和颗粒度，发泡剂应纯净无杂质。
原料处理过程中要避免水分和杂质的污染。
2. 发泡剂的选择和比例要合理。
发泡剂应能在高温下分解产生大量气体，比例要根据需要进行调整，以控制膨胀程度。
3. 加热过程中要控制温度和时间。
过高的温度或时间会导致石墨过度膨胀或烧结，影响产品的质量。
4. 冷却和打磨过程要充分进行，以固化和改善石墨的性能。
可膨胀石墨生产工艺是一个复杂的过程，需要掌握一定的技术和经验。
不同的应用领域对可膨胀石墨的性能要求不同，生产工艺也会有所差异。
以上介绍的是一种常见的可膨胀石墨生产工艺，具体操作可根据需要进行调整和改进。
膨胀石墨材料的研究进展及其应用综述
膨胀石墨材料的研究进展及其应用综述膨胀石墨材料是一种具有微观空隙结构的石墨材料，可以通过化学氧化和高温处理等方法将天然石墨氧化并膨胀而成。
这种材料具有优异的导电性、导热性和化学稳定性，因此在许多领域都有着重要的应用价值。
本文将对膨胀石墨材料的研究进展及其应用进行综述。
一、膨胀石墨材料的制备方法目前制备膨胀石墨材料的方法主要有化学氧化法、物理膨胀法和化学氧化-物理膨胀复合法等。
化学氧化法是通过将天然石墨与氧化剂反应，将其氧化成石墨烯氧化物，再经过高温处理使其膨胀而成。
物理膨胀法则是通过高温加热天然石墨，在高温下石墨层间的氧化物蒸发，从而使石墨产生膨胀。
化学氧化-物理膨胀复合法是将两种方法结合起来，先进行化学氧化，再进行物理膨胀。
这些方法都可以制备出高质量、高膨胀率的膨胀石墨材料。
膨胀石墨材料的物理性质主要包括膨胀率、导电性、导热性、表面积等。
膨胀率是衡量膨胀石墨材料膨胀程度的指标，一般可以通过加热天然石墨样品来测定其膨胀率。
导电性和导热性是膨胀石墨材料最重要的物理性质，其导电性能比普通石墨高出很多倍，因此在电池、超级电容器等领域有着重要应用。
表面积则是膨胀石墨材料的另一个重要物理性质，其大的比表面积使其在催化剂、吸附剂等领域有广泛的应用。
膨胀石墨材料的化学性质主要表现在其表面的化学活性和对各种化学物质的吸附性。
其表面的官能团使其能够与化学物质发生反应，广泛应用于催化剂、吸附剂等领域。
膨胀石墨材料对气体、液体的吸附性也很强，因此在储气、净水等方面也有着重要的应用。
1. 电化学领域膨胀石墨材料具有优异的导电性能和化学稳定性，在电化学领域有着广泛的应用。
其可以作为电极材料用于电容器、电池等设备中。
由于其大的比表面积，也可以作为电化学传感器的敏感材料，用于检测各种离子和分子。
膨胀石墨材料还可以用作超级电容器的电极材料，具有高能量密度和长循环寿命等优点。
膨胀石墨材料具有丰富的表面官能团和大的比表面积，因此可以作为催化剂的载体或直接作为催化剂。
热裂解法 膨胀石墨
膨胀石墨的制备方法有很多种，其中包括热裂解法。
热裂解法是一种制备可膨胀石墨的传统方法，此法将天然鳞片石墨与适量的氧化剂和插层剂均匀混合，控制一定的温度，不断搅拌，经水洗、过滤、烘干即得到可膨胀石墨。
而热解石墨的加热方式可分为直接加热法和间接加热法。
直接加热法基体本身通电产生高温，此法适宜于沉积体较薄，形状简单而体积较小的部件。
间接加热法则是基体放在发热体内或外，受到发热体辐射而加热到高温。
膨胀后的石墨粉碎成微粉，对红外波有很强的散射吸收特性，是很好的红外屏蔽(隐身)材料。
此外，膨胀石墨还可用作隔热保温、隔音材料、电磁屏蔽元件、催化材料等。
可膨胀石墨低温膨化性能研究
可膨胀石墨低温膨化性能研究方国峰;张良;刘海锋;赵建锋;陈亮【摘要】以CH3COOH/HNO3/KMnO4硝酸插层体系(样品A)和H2O2/H2SO4/KMnO4硫酸插层体系(样品B)两种可膨胀石墨为研究样品,通过对两种样品的膨胀性能、光谱特征进行分析测试,对比研究了膨化性能的差别及产生原因,并进一步测试了毫米波衰减性能.结果表明:样品A膨化所需热量小于样品B,在低于500℃膨化时样品A的膨胀能力要优于样品B,而高于500℃膨化时样品B 的膨胀能力优于样品A;毫米波衰减能力上,在500℃以下膨化时样品A优于样品B,500～700℃差别不明显,而在800℃以上膨化时样品B优于样品A.【期刊名称】《火工品》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】可膨胀石墨;低温膨化;膨胀特性;光谱分析;毫米波衰减性能【作者】方国峰;张良;刘海锋;赵建锋;陈亮【作者单位】防化研究院功能材料研究所,北京,102205;防化研究院功能材料研究所,北京,102205;防化研究院功能材料研究所,北京,102205;防化研究院功能材料研究所,北京,102205;防化研究院功能材料研究所,北京,102205【正文语种】中文【中图分类】TQ567.5可膨胀石墨经加热膨胀后可形成蠕虫状膨胀石墨，其密度小于0.003g/mL，尺寸大小适中（毫米级别），具有良好的悬浮性能，还具有较大的电导率和比表面积，对毫米波具有显著的衰减效果，是非常优秀的毫米波干扰材料[1]。
可膨胀石墨施放成烟技术主要分为燃烧分散、爆炸分散[2]和气流分散。
其中气流分散方式具有快速形成大面积可控烟幕及烟幕施放时间长的优点，具有良好的应用前景。
不同于燃烧和爆炸分散方式可在瞬间为可膨胀石墨提供膨胀所需的充足热量，气流分散一般用航空发动机尾气进行可膨胀石墨的施放，仅能提供低于800℃的加热气流，且加热时间有限。
因此，有必要对可膨胀石墨在低温膨化时的性能特性进行深入的研究。
微波膨化对膨胀石墨性能影响分析①
微波膨化对膨胀石墨性能影响分析①膨胀石墨是可膨胀石墨膨化后得到的产物，具有优良的物理化学性质，广泛应用于密封、阻燃、润滑、环保、军事和催化等领域。
传统的膨化方法是将其置于马弗炉中在800 ℃～1000 ℃下进行膨化，但是这种膨化方式加热时间长，膨化过程中电能消耗大。
为了克服传统高温膨化法的缺陷，一些新型的膨化方法，如激光，红外线，微波，电流等先后在可膨胀石墨的膨化中得到应用。
其中微波法具有操作简单、加热速度快、可控性强、膨化均匀、安全高效等优点，是一种非常具有发展前景的膨化方法，应用范围非常广。
目前微波膨化研究侧重于最佳工艺条件的探讨，对微波膨化机理研究较少，在微波对膨胀石墨性能影响分析方面不够深入。
本文介绍了微波膨化的机理，并利用微波加热原理分析了微波膨化对膨胀石墨性能的影响。
1 微波膨化机理微波法和传统高温膨化法的本质一致，都是通过加热使插入石墨层间的化合物在高温下迅速分解或汽化，产生大量气体，从而使石墨沿C轴方向发生剥离形成膨胀石墨。
二者的区别在于加热机制：传统的高温膨化法是通过表面热传导的方式对石墨进行加热，即热源的热量经由石墨表面传入石墨内部使之温度升高，而微波膨化则是通过透入到石墨内的微波与石墨层间的极性分子相互作用转化为热能，从而使石墨内各部分在同一瞬间获得热量而升温。
微波加热的基本原理：电介质置于微波电磁场中时，介质材料中会形成偶极子或已有的偶极子重新排列，并随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度摆动，造成分子的剧烈运动和碰撞摩擦，从而产生大量的热，使得介质温度不断升高，可见加热是由在电磁场中材料的介电损耗引起的。
这种加热方式将微波电磁能转变为热能，其能量是通过空间或媒质以电磁波的形式来传递。
微波对物质的加热过程与物质内部分子的极化有着密切关系。
介质在微波场中的极化表现为对电场电流密度的消耗，介质在微波场中的有效损耗为：（1）为偶极损耗；为界面损耗；为电导损耗；为真空介电常数；ω为角频率；为电导率。
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可膨胀石墨的膨化方法
可膨胀石墨的膨化方法有三种，下面我们来了解一下由青岛华泰石墨总结的方法：
1.激光膨化方法论的研究
激光具有最高的能量密集度，并且石墨对激光还有良好的吸收性，其吸收率可达95%以上，这正好满足了石墨膨化需要快速升温的要求。
采用激光波长10.6微米的中红外光。
对于厚度只有几十微米的石墨鳞片来说，红外光的穿透深度是大约与其波长相当的。
所以它对石墨鳞片来说具有体积加热的效果。
由于激光高的能量集中和膨胀过程热量的传播方式，使得残余化合物的分解速度大于它所在微裂纹的扩展速度，生成的大量气体使裂纹上下表面迅速弯曲，造成剧烈的膨胀。
另外激光的高能量增加了鳞片内部小的残余化合物岛畴的膨胀，防止了相邻的大岛畴的膨胀对它的压制作用。
这两点原因全激光膨化有极高的膨胀倍数。
2.微波膨化方法论的研究
可膨胀石墨经过一个辐射区后被膨化。
辐射区内的能流密度（flux density amounts）最小为500KW/m2。
辐射源可采用红外光源、微波、激光束。
3.等离子体膨化方法的研究
将氟石墨层间化合物连续的注入到高温高达5000~8000K 的氩等离子体炬中，经过收集系统得到膨胀石墨蠕虫。
利用扫描电镜和拉曼Raman光谱分析石墨蠕虫表明：由此方法生成的膨胀石墨具有纳米碳管结构。