膨胀石墨制备
膨胀石墨的制备工艺与应用
ｍａ ｅ ｉｌ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｙ ｃ ｅ ｃ ｌ ｘ ｄ ｔ ｎ，ｅｅ ｔｏ ｈ ｍ ｉｔ ｙ ｔ ｒ ｓ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ｂ ｈ ｍｉａ ｉ ａ ｉ ａ ｏ ｏ ｌ ｃ ｒ ｃ ｅ ｓ ｒ ，ｍｉ ｒ ｗａ ｅ ｅ ｏ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｕ ｏ ａ ｉ — ｃ ｏ ｖ ，ｄ ｔ ｎ ｔ ｒ ｇ ｓ ｏ ｓ ｖ ｌ ｔ ｉ ｏ ｌ ｚ ｔｏ ｔ ｏ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｍ ｏ ｔ ．Ｔｈ ｖ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ａ ｉ ｎ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｇ ｏ ｎ ｆｅ ｐ ｎ ｅ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｗｅ ｅ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｓ ｌ ｙ ｅ ｉ ｅ ｔｇ ｔ ｃ ｕ ｌ ｙ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｏ ｅ ｒ ｕ ｄ ｏ ｘ ａ ｄ ｄ ｎ ｏ ｔ ｃ ｇ ａ ｈ ｔ ｔ ｒａ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍ ａ ｉｅ ｎ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｈ ｉ ａ ｐ ｉｄ ｆ ｌ ｓｏ ｉｐ ｏ ｆ ｌｍ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ— ｒ ｐ ｉｅ ｍａ ｅ ｉ ｌ ｒ ｕ ｒｚ ｄ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｌ ｉ ｄ ｆａｒ ｒ ｏ ，ｆ ｅ ｅ ａ ｅ ａ ｄ ｎ ，ｌ ｂ ｉ
第３ ７卷第 ３期
２１ ０ ０年 ９月
黑
龙
江
水
专
学 报
Ｖ ｏ ． ７， ． １ ３ ＮＯ ３
Ｓｅ ．， ０１ ｐ ２ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＨｅｌｎ ｊ ｎ ｄ ａ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｏ ｒａ ｉ ｇ ｇＨｙ ｒｕｉ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｏ ｏ ｉ ａ ｃ ｎ
高倍率可膨胀石墨的制备及表征
摘 要 ：以天然鳞片石墨为原料 ，采用 Ｈ Ｎ Ｏ ， ／ Ｋ Ｍ ｎ Ｏ ／ Ｈ Ｃ Ｉ Ｏ ／ Ｈ Ａ ｃ 为氧化插层体系制备可膨胀石墨，确定了制备可膨胀石
墨 的最佳条件 ：反应 时间为 ３ ０ ｍｉ ｎ ，反应温度为 ４ ０℃ ，Ｈ Ｎ Ｏ （ ｍ Ｌ ）： Ｋ Ｍ ｎ Ｏ （ ｇ ）： ＨＣ １ ０ （ ｍ Ｌ ）： Ｈ Ａ ｃ （ ｍＬ ）＝ ２ ． ５： １ ． ９： ８ ． ０： ３ ． ０ 的条件下 ，制得 的可膨胀石墨 的膨胀容 积为 ５ ０ ０ ｍ Ｌ ／ ｇ 。并 以 Ｘ Ｒ Ｄ、Ｓ Ｅ Ｍ、Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ等仪器 ，对 可膨胀石墨的结构 、形貌 、和 内部组成
１ ． ２ 实验 步骤
将天然鳞片石墨 、浓硝 酸、高锰 酸钾 、高 氯酸 、冰 乙酸分
别加入三 口烧瓶 中 ，置于恒 温水浴 中反 应 ，反应结 束后 将产 品 洗涤至最后一次水洗 液的 ｐ Ｈ值 为 ６～７ 。抽滤 ，并 在烘 箱 中烘
干 ３— ４ ｈ后 ，得 到 可 膨 胀 石 墨 。
烟剂 、医疗 、有机反应 、环保及 防静 电涂料 。 等 领域 。 目前 对可膨胀石 墨 的研 究 在不 断增 加 ，姚永 平 采用 硝 酸 、双 氧
水 、磷 酸 为 原 料 ，制 备 的 无 硫 膨 胀 石 墨 膨 胀 体 积 可 达 到 ３ １ ２ ｍ Ｌ ／ ｇ 。郭垒等 采用 ，Ｈ Ｃ １ ０ ４ ／ Ｈ ３ Ｐ Ｏ ４ ／ （ Ｃ Ｈ ３ ｃ ｏ） ２ Ｏ ／ Ｃ ｒ ０ ３ 作
，
ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｅ ｘ ｐ ａ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ５ ００ ｍＬ ／ｇ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ， ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｚ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｓ ＥＭ ．ＦＴ Ｉ Ｒ ａ ｎ ｄ ＸＲＤ Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ｅ ｘ ｐａ ｎ ｄ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｔ ｅ：ｅ ｘ ｐａ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｖ ｏ ｌ ｕｍｅ：ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｚ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
膨胀石墨导热系数
膨胀石墨导热系数1. 引言膨胀石墨是一种具有特殊导热性能的材料，其导热系数是衡量其导热性能的重要指标。
本文将从膨胀石墨的基本概念和性质入手，探讨膨胀石墨导热系数的影响因素以及应用领域。
2. 膨胀石墨的基本概念和性质2.1 膨胀石墨的定义膨胀石墨是一种由石墨和膨胀剂组成的材料，其特点是在高温下具有较大的膨胀系数。
2.2 膨胀石墨的制备方法膨胀石墨的制备方法主要包括石墨氧化还原法、石墨氧化物还原法和石墨化学膨胀法等。
2.3 膨胀石墨的导热性能膨胀石墨具有优异的导热性能，其导热系数一般在10-200 W/(m·K)之间。
导热系数越大，说明膨胀石墨在传导热量时的效率越高。
3. 膨胀石墨导热系数的影响因素3.1 石墨晶体结构膨胀石墨的导热系数与其晶体结构密切相关。
石墨晶体结构中的层状结构使得热量在平面方向上能够快速传导，从而提高导热系数。
3.2 膨胀剂的种类和含量膨胀剂的种类和含量对膨胀石墨的导热系数有重要影响。
适量的膨胀剂能够增加膨胀石墨的导热系数，但过多的膨胀剂可能会导致导热系数下降。
3.3 温度和压力温度和压力是影响膨胀石墨导热系数的重要因素。
一般来说，温度越高，膨胀石墨的导热系数越大；而压力对导热系数的影响较小。
3.4 杂质和缺陷膨胀石墨中的杂质和缺陷会影响其导热性能。
杂质和缺陷的存在会导致热量在传导过程中发生散射，从而降低导热系数。
4. 膨胀石墨导热系数的应用领域4.1 热传导材料由于膨胀石墨具有较高的导热系数，可以被广泛应用于热传导材料的制备中。
例如，在电子设备散热系统中，可以使用膨胀石墨作为散热片，提高散热效率。
4.2 高温隔热材料膨胀石墨还可以作为高温隔热材料使用。
在航空航天领域，膨胀石墨被用于制备热保护材料，以保护航天器在高温环境下的安全。
4.3 热交换器膨胀石墨还可以应用于热交换器的制造中。
膨胀石墨的导热性能可以提高热交换器的传热效率，从而提高设备的能源利用率。
4.4 其他应用领域除了上述应用领域，膨胀石墨还可以用于制备导热胶、导热油等产品，广泛应用于电子、化工、冶金等领域。
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（Expanded Graphite，EG）是一种具有独特结构和优异性能的可持续
发展新型材料，其结构特征在于非晶碳纤维层面的石墨化和微孔化。
膨胀石墨材料具有高
温稳定性、高比表面积、良好的导电性和导热性、良好的化学惰性、非离子特性以及良好
的机械强度等特性。
因此，膨胀石墨材料被广泛应用于电池、涂料、玻璃纤维增强塑料、
吸附材料等领域。
EG的制备方法主要有物理法、化学法、高温煅烧法和微生物法等。
其中，热处理是最常用、最经济和最有效的方法。
它采用高温热解分解原料来制备EG，通过氧气、氮气、水蒸气或惰性气体来控制膨胀的程度和形态。
EG在电化学应用领域中可以作为电池正极材料，因为膨胀石墨材料的高比表面积和导电性能可以提高电池的输出功率和能量密度，同时其化学稳定性也可以提高电池的安全性能。
此外，EG还可用于制备超级电容器电极、电化学催化剂、燃料电池电极等领域。
在涂料、塑料和橡胶增强材料领域，EG可作为填充材料，以改善材料的机械和物理性能。
EG在玻璃纤维增强塑料中的应用也得到了广泛关注，因为它可以增强材料成型性、强度和耐腐蚀性能。
在环境保护领域，EG可以用作高效吸附材料，因为其极性和非极性表面可以吸附各种有机和无机物质。
EG也可以用于水处理，因为其微孔结构可以去除水中的重金属和有机物质。
综上所述，膨胀石墨材料是一种多功能、多用途、可持续发展的新型材料，具有广泛
的应用前景。
随着对其性能和结构的深入研究，可以更好地利用其性能，拓展其应用领域。
混酸系(HNO3／H3PO4)制备无硫可膨胀石墨
１３的变 化过 程 中， ： 膨胀 倍 率 又逐 渐 变 小 ， 因是 尽 原
作 者 长 期 从 事 可 膨 胀 石 墨产 品 的研 究 ， 并探 索
了一些 制备 无 硫 可膨 胀 石 墨 的方 法 。本 文所 述 用混 酸 系（ ＨＮＯ ／ Ｐ ４ 制取 无 硫 可 膨 胀 石 墨 ， （ ３Ｈ３ ０ ） 经过 大 量试 验研 究取 得 了成 功 。 与它 法 比较 ， 本法 特 点是 ：
存在 ， 会使 柔性 石 墨 与 金 属 件 接 触 面 之 间 发 生 电化 学 反应 ， 而 加 速 金 属 腐 蚀 ， 短 设 备 的 使 用 寿命 。 从 缩
尤其在 用 于核 能 工 业 、 天 飞 机 和 运 载 火 箭 工 业 密 航
图 １ 工 艺设 备联 系 圈
１硝 酸 罐 ；． 酸 罐 ；－ 墨 仓 ；． 应 釜 ；－ 涤 槽 ；． 水 处 理 装 置 ； ． ２磷 ３石 ４反 ５洗 ６废
过 程 中 ， 胀 倍 率 逐 渐 增 大 ， 因 是 随 着 Ｈ Ｐ 相 膨 原 Ｏ
对 比例 的 增 加 ， 得 的 无 硫 可 膨 胀 石 墨 的抗 氧 化性 制 逐渐 增 强 ， 使 倍率 升 高 ； 致 当混 合 酸 比例 在 从 １ １到 ：
浓 ＨＮＯ ： 析 纯 ， ８ Ｈ３ Ｏ ： 析 纯 ， ５ ； ３分 ６ ％； Ｐ ４ 分 ８％
赵 正 平
（ 岛石 墨 股 份 有 限 公 司 ． 西 青 莱 ２６１ ） ６ ６ ３
摘
要 用混 酸 系（ Ｎ ３ＨＰ ４ 在 强氧化 １ Ｋ Ｏ 作 用下， Ｈ Ｏ ／ ３Ｏ ） ０ Ｍｎ ｜ １ 与天 然鳞 片石 墨反 应制 备无 硫 可膨 胀石 墨． 佳反 应条 件 为： 最 石墨
膨胀石墨的制备及结构研究
．
可 膨 胀 石 墨 ：０ 目 ， 碳 量 ９ ， 岛 南 墅 泰 星 石 墨 制 品 有 限 公 司 ； 式 电 阻 炉 ： Ｘ ４ １ ８ 含 ９ 青 箱 Ｓ 一—０型 ， 沙 市 长 华 光 电 机 厂 ； 描 电 镜 ：Ｓ ６ ６ 扫 Ｊ Ｍ一４ ０型 ， 日本 日立 公 司 ．
膨 胀 石 墨 的 制 备 及 结 构 研 究
祝 叶 ，夏 新
（ 西 科 技 大 学 造 纸 工 程 学 院 ，陕 西 西 安 ７ ０ ２ ） 陕 １ ０ １
摘 要 ： 胀 石 墨 具 有 耐 高 温 、 腐 蚀 、 氧 化 、 缩 性 好 等 优 点 ， 众 多领 域 有 着 广 泛 的 应 膨 耐 抗 压 在
关 键 词 ： 胀 石 墨 ；温 度 ；时 间 ；结 构 膨 中 图法分 类号 ： ＴＱ１ ５ ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 前 言
膨 胀石 墨是 近年来 迅 速发 展 的一种 新 型碳 材料 ， 种材 料 不 仅具 有 天然 石 墨 耐 高 温 、 腐 蚀 、 这 耐 自润 滑 性 好 等 优 良特 性 ， 且 还 具 有 天 然 石 墨 不 具 备 的 轻 质 、 软 以 及 可 压 缩 等 特 殊 性 能 ， 石 油 、 工 、 力 、 而 柔 在 化 电 冶 金 、 车 制 造 、 工 、 保 和 医 疗 保 健 等 领 域 可 作 为 密 封 、 热 、 火 、 电 、 热 和 吸 附 材 料 ， 途 十 分 广 汽 热 环 隔 防 导 发 用
１ ２ 实 验 方 法 ．
１ ２ １ 膨 胀 石 墨 的制 备 ．． 先 将箱 型 电阻炉 加热 到一 定 温度 ， 后 把可 膨胀 石 墨置 于其 中 ， 段 时间后 取 出 ， 到膨胀 石 墨． 然 一 得 １ ２ ２ 膨 胀 容 积 的测 定 ．．
膨胀石墨制备工艺优选研究
实验研究结果
经表 １ 、表 ２ 所示 的正 交 实验得 到 以下 不同膨 胀倍数 的膨 胀石 墨 ，其结 果如 表 ３ 所示 ：
最佳条件的优选
细鳞片膨 胀石墨最佳 工艺条 件的优选 是通过 正交 实验
确 定 的。
正 交实 验 中 Ｌ （ ） 中 Ｌ代 表 正 交表 ；ｎ代 表 正交 ｎｔ 其 Ｐ 验 的次数 ； 表 示 因素 的水 平 数 ；Ｐ 示 实验 因数 。细 ｔ 表 片膨 胀石 墨酸 氧化 反应 过程 中反 应条 件 中混酸 的配 比、 锰 酸 钾 的用 量 、酸 化反 应 时 间及 酸 化 温度 是 影 响 膨胀 果 的几个 因素 。 因此 ，选择 ３ 平 ４ 水 因素 的正 交表 进
反 应 物 （ 酸 、 、卤素 ） 如 碱 的原 子 、 分 子 或 离 子 插 入 到 层 间空 隙 ，与 碳 网平 面 形 成 层 间 化 合 物 。这 种
层 间化合物的结合力不强 ，当外
界 条 件 处 于 ｌ ０ ￣ 右 的 高温 下 ０ ０Ｃ左 时 ，层 间 插入 的这 些 原子 、分 子
实验 。
Ｌ （４正交 表如 下表 １ ９３ ） ：
表３ ：正 交实验 结果
由上表所示 的实验结果经数据分析 ： 表 １ ９３） ：Ｌ （４ 正交表 Ａ代表混酸 的配 比， 以实际水平为横坐标 ， 平均膨胀
６ ｒ ＴＬ Ａ ｃ ｃｍｕ １ 石Ｅ Ｎ ｕ ｓ Ｒ油和 ｔ Ｏ Ｄ
Ｉ 】
膨胀石墨是近 十 多年才发展起 来的新型炭素 材料 具有 广 泛的应用前 景。本 文通过正 交实骏的方 法 ，研 究 了用 化学 方法制备膨胀石 墨过程 中各种 因素的影 响 ，碍 到膨胀石 墨制 备工艺的优选方 案。同时 通过对不 同粒 度制备 出的膨胀 石 墨的微 观结构进行观 察研究 ，得到 了膨 胀石墨在 结构上 的差
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。
氯酸钾制备膨胀石墨的研究
（ Ｋｅ ａ ｏａｏｙｏ Ｎｅ ｒｃ ｓｉｇ ｅｈ ｏｏ ｙｆ ｒ ｎｅｒ ｕ ｔｌ ａ ｄＭ ａ ｒ ｌ Ｍｉｉ ｒ ｆ ｄ ｃ ｔ ｎ Ｇｕｌ ｉｅｓ ｙｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｉｎ １ ｙＬ ｂ ｒ ｔｒ ｆ ｗ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｌｇ ｆｒ ｓ ｎＴ ｏ Ｎｏ ｏ Ｍｅ ｓ ｎ ｔｉ ｓ ｎｓ ｙｏ Ｅ ｕ ａ ｏ ， ｉｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏｏ Ｇｕｌ ， ａ ｅａ ， ｔ ｉ ｉ ｔ ｙ ｉ
Ｇ ａｇ ｉ ５ １０ ； Ｃ ｌ ｇ ｆ ｔ ａｓ ｃｅｃ ｄＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｇ ｉｎＵ ｉｅｓｙｏ Ｔｃｎ ｌｇ， ｕｌ ， ａｇ ｉ ５ １０ ｕ ｎ ｘ ４０ ４ ２ ｏｌ ｅ Ｍａｅ ｌ ｉ ｅａ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｕｌ ｎｖ ｒｔ ｆ ｅｈ ｏｏ Ｇ ｉｎＧｕｎ ｘ ４ ０４） ｅ ｏ ｉ ｒ Ｓ ｎ ｎ ｎ ｉ ｉ ｉ ｙ ｉ
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石墨
膨胀石墨制备及其应用前景院(系):专业: 室内设计学号:学生姓名:2014年11月10日3114004715张怡泽纳米陶瓷制备及其应用前景目录摘要 (3)关键词 (3)前言 (3)性质 (3)石墨具有优异性能 (4)膨胀石墨的制备............. 错误！未定义书签。
反应的基本原理 (5)应用 (5)密封材料......................... 错误！未定义书签。
环保领域 (6)医学领域 (7)高能电池材料 (7)阻燃防火 (8)军工材料 (8)结论 (8)参考文献 (8)纳米陶瓷制备及其应用前景 3114004715张怡泽摘要利用4KMnO 与3HNO 氧化天然石墨的边缘，方便插层剂24H SO 进入石墨层间，形成层间的化合物，高温微波加热化合物分解使石墨膨胀形成的一种新型石墨材料。
关键词石墨；膨胀；应用；前言膨胀石墨是由天然石墨制备的可膨胀石墨膨胀后得到的的一种多功能多用途的新型材料。
膨胀石墨不仅具备了天然石墨耐高温，耐腐蚀等特性，更由于其具有发达的空隙结构，具有较大的比表面积，使其大量地运用于吸附材料。
此外，膨胀石墨比天然石墨更耐磨，易3114004715张怡泽纳米陶瓷制备及其应用前景导热，可用作密封材料，电池电极等。
膨胀石墨运用于密封材料的技术目前较为成熟，而运用于吸附材料在近年来逐渐成为热点。
本文将研究膨胀石墨的制备及其应用的前景等特征。
石墨具有优异性能1.熔点高。
在很高温度下石墨状态不会变化；2.导电、导热好。
导电性能不亚于金属并超过铝和钢；3.化学稳定性好。
能耐强酸、强碱和有机溶剂的侵蚀；4.自润滑性好，且在高温下仍保持其良好的润滑性；5.涂敷性和可塑性较强，加工成任意形状，能牢固粘贴在固体表面上不脱落等优点。
膨胀石墨的制备原料：天然鳞片石墨；过氧化氢（AR，30%），硝酸（AR，60%-65%），硫酸（AR，98%），盐酸（AR，37%），高锰酸钾为分析纯。
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膨胀石墨制备石墨晶体是由碳元素组成的六角网平面层状结构，层平面上的碳原子以共价键结合，层与层间以范德华力结合，这种结合力很弱，只有17kJ/mol，层间距离较大。
在适当条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相—石墨层间化合物。
这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，使石墨沿C轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨。
膨胀石墨经过了插层、脱插、膨化。
压制等化学物理作用，晶体结构始态与终态是相同的，因此膨胀石墨化学稳定性好，耐腐蚀性强，几乎对所有的酸、碱、盐、有机溶剂、油类等都有较好的稳定性，可以适应介质的pH值为0～14。
它是一种理想、经济又具有广泛用途的功能材料，目前已广泛应用于化工、电力、机械、仪表、汽车、宇航等工业部门。
一、实验目的1、了解膨胀石墨的性质，用途及合成方法；2、学习研究性实验的一般程序，培养科学研究过程的基本技能、技术和能力；3、训练实验方案设计基本能力；二、实验流程图1实验操作流程图三、 实验原理化学法制备的膨胀石墨一般都含有一定量的腐 蚀性元素，如硫、氯等。
当密封材料应用于腐蚀性介质中时，由于石墨与金属的腐蚀电位不同，因此还存 在石墨与金属形成电化学腐蚀的问题。
为了解决应 用中的腐蚀问题， 除了在材料的应用结构形式等方面 改进外，氧化剂和插层剂的改进研究也十分必要。
本实验以发烟硝酸和双氧水为氧化剂，乙酸为插层剂，用化学氧化法制备膨胀石墨，该膨胀石墨适合 用作密封器件。
考察了发烟硝酸和双氧水的体积比、 氧化剂和插层剂的体积比、氧化时间、氧化剂和插层 剂的量对膨胀石墨的膨胀体积的影响。
为具有密封性的膨胀石墨的开发生产提供新途径。
四、实验材料1．仪器及设备：电子天平、恒温水浴锅、真空抽滤机、抽滤瓶、玻璃棒、电热恒温干燥箱、马弗炉、大小量筒、石英坩埚及坩埚钳、研钵、磨口称量瓶、烧杯等。
2．原料及主要试剂：攀枝花原产天然细鳞片石墨、浓硝酸、双氧水 冰乙酸、35﹪硝酸。
五、实验过程（1）、先将天然鳞片石墨研磨成平均粒径大约在35.43µm 后，然后用250ml 烧杯称取石墨5g 。
（2）、先加入1ml 双氧水，再加入12ml 发烟硝酸，在冰水浴中迅速搅拌，至反应平缓后将该反应体系恒温在25℃。
（3）、氧化反应60min 后，用质量分数为35%的硝酸溶液洗涤、抽滤，滴加5ml 冰乙酸溶液并不断搅拌。
（4）、反应一段时间后水洗，抽滤，在600C ~ 700C 下干燥10h 后，得无硫无灰分可膨胀石墨。
（5）将石英坩埚在马弗炉中预热至8000C 后，再用坩埚钳迅速取出后放入可膨胀石墨，再立即放回马弗炉中在8000C 下膨化即可得到膨胀石墨。
由于石墨膨化迅速（大约30s ），在放入马弗炉后立即将门半掩蔽观察膨化情况，待膨胀结束时立即将膨胀石墨取出冷却。
六、工艺参数分析1、水分的测定称取约m 1=1g 试样，放入烘至恒重的磨口称量瓶中，置于100o C 的烘箱内，打开瓶盖烘2h ，立即取出，盖上盖子，放入干燥器中冷却30min,称重为m 2(不含称量瓶)。
水分的百分含量X （%）为（计算结果保留至小数点后两位） %100121⨯-=m m m x2、pH 值测定准确称取1.000g 试样，置于100ml 烧杯中，用量筒去50ml 蒸馏水，倒入烧杯，用玻璃棒搅拌10min,立即用干燥滤纸过滤，用酸度计测定滤液的pH 值。
3、膨胀容积的测定称取适量膨胀石墨m ，测量其体积V （读取顶面最高点和最低点对应的刻度平均值）。
膨胀容积%1001⨯=mvx 4、挥发分的测定称取m 4=1.0000g 在100o C 的烘箱中预先烘干2h 的试样，放入预先在800o C 的马弗炉中恒重的石英坩埚中，盖上盖子，放入400o C 的高温炉中关闭炉门，灼烧1h ，移入干燥器中冷却30min ，称重为m 5。
挥发分的百分含量 %1004542⨯-=m m m x 七、注意事项1.、浓硝酸、双氧水都是强氧化剂，操作时应予以注意，切勿溅入眼睛和皮肤上。
2、认真操作，注意力要集中，仔细观察，如实记录实验现象和数据，注意安全，保持整洁。
八、思考题1、为什么要先加双氧水再加硝酸，其作用是什么？2、温度为什么要控制在25℃左右，其作用是什么？ 九、实验仪器及药品清单八．参考文献【1】杨丽华，濯彤宇，冯硕等。
以浓硝酸为插层剂制备无硫可膨胀石墨，河北农业大学学报，2000,7（3）：107—108。
【2】王真敏，乔英杰，周群，高锰酸钾与浓硝酸混合氧化法制备低硫可膨胀石墨，哈尔滨理工大学学报，1999,10（5）：24—27.【3】刘芹芹，张勇，杨娟等，膨胀石墨的制备及其吸油性能研究，非金属矿，2004,11（6）：39-41。
【4】张洪国，张慧，牟春博等，无硫无灰可膨胀石墨制备，非金属矿，2007,30（30:32-34。
【5】胡向红，刘国钦，李玉峰等，膨胀石墨制备工艺优选研究，中国石油化工，2007（14）：60-62【教学目标】1．知识目标：（1）理解直连路由、静态路由和动态路由的概念。
（2）理解静态路由、动态路由的特点。
（3）掌握创建路由表的三种途径。
（4）掌握动态路由协议分类。
（5）掌握RIP协议的特点、版本。
（6）理解单臂路由、RIP路由、OSPF路由的工作过程。
（7）理解单臂路由、默认路由、RIP路由、OSPF路由和路由重发布的概念。
（8）掌握OSPF区域、被动端口的概念。
2．技能目标：（1）能够完成单臂路由、静态路由、默认路由、浮动路由的配置。
（2）能够完成RIP V1、RIP V2路由的配置。
（3）能够完成单区域OSPF路由、多区域OSPF路由的配置。
（4）能够实现各种路由的重发布。
3．素养目标（1）培养沟通交流及团队合作意识（2）养成规范操作的职业习惯（3）培养精益求精的工匠精神【教学重点】各类路由的配置。
【教学难点】各类路由的重发布。
【教学方法】项目教学法、启发式教学法、自主探究、合作探究。
【导入新课】随着网络规模的不断扩大，网络也变得越来越复杂，那么如何实现这些网络之间的通信呢？如果是企业内部网络之间的通信，可以使用单臂路由、静态路由、RIP路由等；如果是企业网络与外部网络通信，可以使用默认路由、OSPF路由等。
具体如何来实现，我们本次课来学习。
【教学过程】任务一：单臂路由拓扑结构：单臂路由拓扑结构如图7-1所示。
图7-1单臂路由拓扑结构所需设备：交换机（型号2950）一台、路由器（型号2621）一台、计算机三台、直通线若干。
规划IP地址：PC1的IP地址：192.168.1.1/24，PC2的IP地址：192.168.2.1/24，PC3的IP地址：192.168.3.1/24。
设备连线：PC1→交换机SWA的f0/1，PC2→交换机SWA的f0/11，PC3→交换机SWA的f0/21。
路由器RA的f0/0与SWA的f0/24端口相连。
任务要求：（1）交换机SWA的f0/1-10属于Vlan 10，f0/11-20属于Vlan 20，f0/21-23属于Vlan 30。
（2）通过配置单臂路由实现计算机PC1、PC2和PC3之间连通。
知识点链接：单臂路由的配置在单臂路由中，交换机、路由器和计算机需要进行如下配置。
1）交换机的配置（1）创建Vlan，将端口划分到相应的Vlan中。
（2）将与路由器连接的端口设置为Trunk模式，因为该端口要通过不同Vlan的数据帧。
2）路由器的配置（1）划分子端口。
根据需要，有几个Vlan要实现通信，就要划出几个子端口，在路由器端口模式，配置命令如下。
Router(config-subif)#int子端口如有两个Vlan需要通信，需要在路由器端口f0/0上划分两个子端口f0/0.1和f0/0.2。
（2）封装IEEE 802.1q标准。
在子端口上封装IEEE 802.1q标准，并指Vlan ID，表示该子端口承载哪个Vlan的流量。
Vlan ID为交换机中的某一个Vlan，在子端口模式下，配置命令如下。
Router(config-subif)#encapsulation dot1q Vlan ID（3）配置子端口的IP地址。
要实现不同Vlan的通信，必须为子端口配置IP地址，在子端口模式下，配置命令如下。
Router(config-subif)#ip address IP地址在配置过程中需要注意，一定要先在子端口上封装IEEE 802.1q标准，再配置IP地址，否则IP地址会配置失败。
例如，路由器RA的f0/1端口需要划分两个子端口f0/1.1和f0/1.2，并分别对应Vlan 20和Vlan 40，子端口的IP地址分别设置为172.16.1.1/16和172.17.1.1/16。
RA(config)#int f0/1.1RA(config-subif)#encapsulation dot1q 20RA(config-subif)#ip address 172.16.1.1 255.255.0.0路由器f0/1.2子端口的配置方法相同，在此不再赘述。
任务分析：（1）交换机的端口f0/24因为要通过Vlan 10、Vlan 20和Vlan 30的数据帧，因此需要为Trunk模式。
（2）因有三个Vlan需要实现通信，因此路由器f0/0端口需要划分子端口出f0/0.1、f0/0.2和f0/0.3，IP地址分别设置为192.168.1.9/24、192.168.2.9/24和192.168.3.9/24，每个子端口对应一个Vlan。
（3）三台计算机需要与其他网络通信，因此需要设置网关。
任务实施：1）绘制拓扑结构绘制如图7-1所示的拓扑结构。
2）配置交换机SWA（1）创建Vlan与划分端口。
3）配置路由器RA（1）配置子端口f0/0.1。
（2）配置子端口f0/0.2。
4）配置计算机的IP地址与网关5）测试与故障诊断任务二：静态路由拓扑结构：静态路由拓扑结构如图7-9所示。
图7-9 静态路由拓扑结构所需设备：路由器（型号1841）三台、计算机三台、交叉线若干根、V.35线一根。
规划IP地址：PC1的IP地址：192.168.1.1/24，网关：192.168.1.2。
PC2的IP地址：192.168.2.1/24，网关：192.168.2.2。
PC3的IP地址：192.168.3.1/24，网关：192.168.3.2。
R1：f0/1的IP地址192.168.1.2/24，S0/0/0的IP地址192.168.4.1/24。
R2：f0/0的IP地址192.168.5.1/24，f0/1的IP地址192.168.2.2/24。
Serial0/0/0的IP地址192.168.4.2/24。