柔性石墨及膨胀石墨材料的开发如何？

       柔性石墨和胀大石墨是重要的石墨深加工产品。从资料学的视点，胀大石墨与柔性石墨二者有很大区别，是两种资料。胀大石墨是松散的多孔结构资料，具有优秀的阻隔密封功能。跟着技能和新资料使用的开展，这两类新资料因为其不同的特性，各自的使用领域也明显不同。本文将评论这两种特性不同而又严密相关的资料，在化工领域及其它领域的使用现状及开展趋势。
       自本世纪六十年代美国联碳公司发明柔性石墨制作技能以来，柔性石墨工业的开展已有近四十年的前史。柔隆石墨作为一种优秀的密封资料，已逐渐为工程界所熟悉，并且有人给它冠以“密封王”的头衔。柔性石墨由天然鳞片石墨加工而得。制备的关键技能，是将天然鳞片石墨制备成石墨层间化合物。工业操作上，常用浓硫酸作为层间插入物，所以它又称酸化石墨（可胀大石墨）。不过酸化石墨是在石墨与酸反响后，经水洗枯燥，大部分层间插入物已经逸出，所以它实际上是残余石墨层间化合物。绝大部分石墨层间化合物在快速加热时，层间插入物都会气化，然后形成高压，使石墨粒子沿C轴方向胀大。很薄的酸化石墨鳞片胀大后象一条条蠕虫，长度可达1-2cm所以称蠕虫石墨或石墨蠕虫，亦即通常所说的胀大石墨。胀大石墨在压制或轧制时，蠕虫之间相互啮合，然后压轧成石墨卷材或板材，即为柔性石墨。因为插层剂硫酸在加热时绝大部分地区逸出，所以柔软性石墨除有1000PPM左右的残硫外，化学成份与鳞片石墨根本相同为纯碳。
    现在，国内可胀大石墨出产选用两种工艺：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、枯燥等其它工序相同。选用化学法的绝大大都厂家产品的质量，都能到达GB10698-89《可胀大石墨》规范规定的目标，满足大宗柔性石墨板材出产用料要求和出口供货规范。但出产特殊要求的低挥发份（<10%）、低含硫量（<2%）的产品比较困难，出产工艺不过关。强化技能管理，仔细研究插层进程，把握工艺参数和产品功能的关系，出产质量安稳的可胀大石墨，是提高后续制品质量的关键。电化学法不必其它氧化剂，将天然鳞片石墨和辅佐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，水洗枯燥后即为可胀大石墨。该法最大特点，可通过调节电参数和反响时间操控石墨反响程度和产品的功能目标，污染小，成本低，质量安稳，功能优异。处理插层工艺中的搅拌问题，提高功率，下降电耗，是该法急需处理的课题。以上两种工艺脱酸后，石墨层间化合物潮湿、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。且大都出产厂家没有处理废水处理问题，处于自然排放状况，环境污染严重，将限制行业的开展。