一、膨脹石墨是什么材料

膨脹石墨是一種新型功能性碳素材料，是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的一種疏松多孔的蠕蟲(chóng)狀物質(zhì)，其不僅具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等優(yōu)良性能，還具有天然石墨所沒(méi)有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性、生物相容性、耐輻射性等特性。

膨脹石墨之所以叫這個(gè)名字，是因?yàn)樗龈邷乜伤查g體積膨脹150~300倍，由片狀變?yōu)槿湎x(chóng)狀，從而結(jié)構(gòu)松散，多孔而彎曲，表面積擴(kuò)大、表面能提高、吸附鱗片石墨力增強(qiáng)，蠕蟲(chóng)狀石墨之間可自行嵌合，這樣增加了它的柔軟性、回彈性和可塑性。

二、膨脹石墨制備方法有哪些

膨脹石墨作為一種新型功能材料，具有很多特殊性能，可廣泛應(yīng)用于電極材料、石油化工、防火阻燃、吸油材料、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)用敷料、軍用發(fā)煙劑及防靜電涂料等領(lǐng)域，它的制備方法主要有以下七種：

1、化學(xué)氧化法

將天然鱗片石墨與適量的氧化劑和插層劑均勻混合，控制一定的溫度，不斷攪拌，經(jīng)水洗、過(guò)濾、烘干即得到可膨脹石墨?；瘜W(xué)氧化法以設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)成為工業(yè)上應(yīng)用相對(duì)較多和較成熟的方法。

2、電化學(xué)法

在恒定電流下，以插入物的水溶液為電解液，將石墨與金屬材料（不銹鋼材料、鉑板、鉛板、鈦板等）構(gòu)成復(fù)合陽(yáng)極，在電解液中插入金屬材料做陰極，構(gòu)成閉合回路；或是將石墨懸浮在電解液中，在電解液中同時(shí)插入陰、陽(yáng)極板，通過(guò)對(duì)兩個(gè)電極通電的方法，進(jìn)行陽(yáng)極氧化。石墨的表面被氧化成碳正離子，同時(shí)在靜電引力和濃度差擴(kuò)散的共同作用下，酸根離子或其他極性插入劑離子嵌入石墨層間形成膨脹石墨。

3、混合液相法

將插入物質(zhì)與石墨直接混合，在流動(dòng)性惰性氣體保護(hù)下或密封系統(tǒng)中進(jìn)行加熱反應(yīng)制備可膨脹石墨。這種方法反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度較快，適合大量生產(chǎn)，但形成的產(chǎn)物不穩(wěn)定。

4、氣相擴(kuò)散法

將插層劑以氣態(tài)形式與石墨發(fā)生接觸發(fā)生插層反應(yīng)，制備可膨脹石墨。一般將石墨和插入物分別置于耐熱玻璃反應(yīng)器兩端，將其抽真空熔封，所以又名雙室法。

5、爆炸法

利用石墨與膨脹劑如KClO4、Mg（ClO4）2?nH2O、Zn（NO3）2?nH2O等制得的煙火藥或混合物，當(dāng)其被加熱時(shí)石墨會(huì)同時(shí)發(fā)生氧化和插層反應(yīng)形成層間化合物，其再以“爆炸”式的方式進(jìn)行膨化，從而得到膨脹石墨。

6、熔融法

將石墨與插層物質(zhì)混合并加熱制備膨脹石墨，這是一種可同時(shí)將兩種或兩種以上物質(zhì)（必須能形成熔融鹽體系）插入石墨層間的制備三元或多元GICs的方法，合成產(chǎn)物穩(wěn)定性較好，但在反應(yīng)過(guò)程中難以控制產(chǎn)物的階結(jié)構(gòu)與組成。

7、加壓法

將石墨基體與堿土金屬和稀土金屬粉末混合，在加壓條件下，反應(yīng)生成膨脹石墨。