阳极氧化法生产高质量可膨胀石墨技术

一、内容介绍

20世纪80年代末，中国刚刚引进柔性石墨生产线。可膨胀石墨作为柔性石墨的原料，不仅满足了国内柔性石墨生产的需求，而且在国际上也获得了很大的市场。当时可膨胀石墨的技术是化学法，技术不稳定。膨胀后许多产品的残留硫含量高达2000×10-6。

可膨胀石墨是一种残余石墨层间化合物。工业上通常用硫酸作为插层剂，生成H2SO4-GIC，然后通过水洗和干燥除去大部分H2SO4，制成可膨胀石墨。可膨胀石墨在高温下迅速受热，石墨颗粒膨胀形成蠕虫状膨胀石墨，卷成条状或板状柔性石墨。柔性石墨是目前性能最好的新一代密封材料，是核电站的首选。广泛用于发电、石化、汽车、化工、航天等行业制造密封件。柔性石墨的重要指标是残余硫含量，它主要取决于可膨胀石墨的残余硫含量。越是核能、精细化工等高科技行业，要求残留硫含量越低。

制备H2SO4-GIC时，硫酸不能直接插入石墨。常见的化学方法必须使用高锰酸钾、硝酸、过氧化氢等强氧化剂在石墨层间插入H2SO4。化学反应一旦开始，反应就会自发进行，过程很难控制。所以一旦成分出现偏差或者环境条件如温度、压力、湿度发生变化，产品质量就会出现问题。技术研究单位清华大学采用电化学方法，使石墨和硫酸在阳极氧化下直接发生插层反应，不使用任何氧化剂。为反应供电，断电终止反应，过程完全可控。同时反应程度由时间和电压(电流)控制，保证了产品质量。普通可膨胀石墨的残余硫含量小于800×10-6，难以用化学方法制备低硫和无硫的核用可膨胀石墨。由于不添加任何添加剂，工艺中残酸的回收和再利用容易，降低了成本，减少了环境污染。从综合成本来看，阳极氧化法比传统的化学法低。

二、推广应用

该技术已在河北、内蒙古、山东等企业实现产业化，产品大部分出口。

三。识别、奖励和专利

该技术于1989 ~ 1992年开发并产业化。已获得三项发明专利(专利号为ZL 91111825。x，ZL 91111826.8，ZL92165438+)。该成果获1993国家发明三等奖。