+7 495 580 3898отдел продаж
Статьи
11 октября 2018

Influence of intercalation and exfoliation conditions on macrostructure and microstructure of exfoliated graphite.

Ivanov A.V., Maksimova N.V., Kamaev A.O., Malakho A.P., Avdeev V.V.

Аннотация


Терморасширенный графит (ТРГ) – низкоплотный материал с кристаллической структурой графита, но отличающийся от него своей морфологией и толщиной углеродных пачек.

Одним из основных применений ТРГ является получение гибкой графитовой фольги путем его прессования в материал заданной плотности, из которого в свою очередь производятся различные уплотнительные изделия.

Структура ТРГ оказывает значительное влияние на такие физико-химические свойства графитовой фольги как механические, упругие, термические, теплофизические и газотранспортные, которые характеризуют эффективность уплотнительного изделия из нее.

В свою очередь на структуру ТРГ оказывают значительное влияние условия его получения.

На первой стадии получения ТРГ производится взаимодействие графита с концентрированными азотной или серной кислотами и их внедрение в графитовую матрицу с образованием интеркалированного соединения графита (ИСГ) определенной ступени.

Номер ступени характеризует количество графитовых слоев между двумя слоями интеркалята в структуре ИСГ; номер ступени уменьшается с увеличением количества внедренного вещества.

Далее производится промывка ИСГ и его терморасширение при высокой температуре с образованием ТРГ.

Терморасширение приводит к образованию частицы ТРГ со структурой, представленной разупорядоченными углеродными пачками.

Целью данной работы было изучение влияния номера ступени ИСГ и температуры получения ТРГ на структуру полученного терморасширенного графита.

Было показано, что изменение данных условий приводит к изменению как морфологии частиц ТРГ, так и его микроструктуры (толщины углеродных пачек, составляющих частицу ТРГ).

Было показано, что с уменьшением номера ступени ИСГ и с ростом температуры получения ТРГ происходит уменьшение толщины углеродных пачек, образующих частицу ТРГ, а также их большее разупорядочение в структуре отельной частицы.

Таким образом, в данной работе было показано, что условия получения ТРГ оказывают значительное влияние на его структуру, которая в свою очередь влияет на физико-химические свойства материалов из ТРГ.

Т.е. существует возможность контролировать свойства конечного материала на каждой из стадий получения ТРГ и производить направленное получение уплотнительных материалов с заданными структурой и свойствами.


Первоисточник: Научный журнал Materials Letters, Volume 228, October 2018, Pages 403-406