水分散石墨体系的制备研究

发布时间：2020-05-31 13:51

【摘要】： 本论文主要采用超声波分散的方式和分散剂制备了稳定的石墨水分散悬浮体系。最终目的制备石墨模具用高温脱模剂,提高石墨产品的附加值,摆脱此类产品长期依赖进口的不利局面。本论文用分光光度计和旋转粘度计表征了石墨的悬浮稳定性,借助激光粒度仪测定石墨粒径分布和分散性,并进一步用扫描电镜观察了分散石墨的分散形态。本研究的主要内容有以下三个方面: 1、研究了阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、海藻酸钠(SA-Na)、聚丙烯酸钠(PA-Na)对石墨在水中分散性和稳定性的影响; 2、研究了分散方法、分散介质、PH值及羧甲基纤维素钠(CMC)含量对石墨在水中分散性和稳定性的影响; 3、研究了聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、海藻酸钠(SA-Na)、聚丙烯酸钠(PA-Na)四种助分散剂与羧甲基纤维素钠(CMC)复配对石墨在水中分散性和稳定性的影响。经过以上一系列的研究得到以下结论: 1、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂都有一定的分散作用,但所得稳定性差。由于PVA、PVP大分子的熵弹性和渗透压效应,能改善悬浮液稳定性。SA-Na、PA-Na还具有静电排斥的机理,因此,比PVA、PVP更能显著地改善石墨悬浮液的分散性与稳定性。 2、砂磨机的分散效果好于超声波的分散效果。 3、CMC在PH为9时分散石墨的效果最好,当其含量达到20%时,其吸光度是PVA、PVP的吸光度的两倍多。 4、PVA、PVP对石墨-CMC体系有较好的助分散效果。 5、在SA-Na含量达到20%,PH为8时,其助分散的石墨-CMC悬浮液在离心分离10分钟后其吸光度可达到1.4。
【图文】：

示意图,石墨,晶格,碳原子

在发展之中，但目前的消费份额还不足1%。1.1.2 石墨的特性、结构与物化性质图1-1 石墨晶格示意图石墨的化学式为C，系碳元素之一，是碳的同素异构体。分子量12.0，晶体结构为六方晶系。石墨结构表现为碳原子成层状排列，每一层碳原子呈六方环状排列，，每个碳原子与三个碳原子的距离相等，都为142pm，但是层与层之间的碳原子的距离为335pm（见图1－1）。石墨的这种结构，表现为同一层内的碳原子之间是共价键,而层与层之间的碳原子则以分子键相连。碳原子的四个外层电子，在层内形成三个共价键，

石墨,土状石墨,耐火材料

类强氧化剂处理，能得到无传导性的石墨酸或石墨氧化物。除在420℃时吸收氟成氟化碳而失去光泽和传导性外，与其他气体只是物理吸附。图1-2 呈薄片状的石墨由于石墨能形成薄片状（如图1-2），因此，胶体石墨中能形成平行排列的非常致密的很薄的涂膜层，可牢固地附着在金属或其他物质的表面。由于石墨的特性，超细石墨粉剂常被分散于油、有机溶剂等溶媒中，能制成各种耐热性润滑剂[3-5]、导电涂料。1.1.3 石墨的品种与用途碳以其热膨胀小、导热性、抗热震性和化学稳定性好等优异性能而成为钢铁冶炼等苛刻环境用耐火材料的重要组分，使耐火材料的使用性能得到大幅度的改善。可作为耐火材料中碳组分的主要原料有石墨、碳黑、焦炭以及由树脂或沥青中得到的碳等。石墨又可分为天然鳞片石墨、土状石墨和人造石墨。鳞片石墨晶体发育比较完整，石墨化程度高，抗氧化能力强；土状石墨是晶体发育较差的天然石墨，抗氧化性和抗渣侵蚀性远不如鳞片石墨；人造石墨是以石油焦、沥青焦等易石墨化碳素原料制成，灰份极低;碳黑是有机物不完全燃烧的粉状产品
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TB321

【引证文献】