膨胀石墨的研究和应用进展

李小坤

摘 要：目前，石墨在化工、能源、炼金、环保、医疗和炼金领域发挥着越来越重要的地位。石墨根据其性质和目前科学家们的研究，可以分为三大类：普通石墨、复合石墨和膨胀石墨。基于膨胀石墨的优越性，已经大量替代了传统意义上的铜和普通石墨，但是从膨胀石墨的制作方法和工艺上讲，可以说是多种多样，也是科学家们重点研究的方向。本文主要讲述当前膨胀石墨在各科学领域的地位和制备工艺，以及在未来的发展空间。

关键词：膨胀石墨;石墨烯;高温;应用

1 膨脹石墨的研究

1.1 膨胀石墨

膨胀石墨又称柔性石墨或蠕虫石墨，是一种分散多孔的蠕虫状新型全碳素材料，经过天然鳞石石墨多次加工而成，也是碳元素的同素异形体，相邻的3个碳原子间以sp2杂化轨道形成120°夹角的共价键。因此膨胀石墨是非常稳定且不易被破坏的结构，由这种石墨制成的电极耐热，耐撞击并且表面光滑不会受到摩擦的影响，是许多国家工业发展中的一大助力，也是新型能源可反复使用的典范。

1.2 可膨胀石墨

可膨胀石墨与膨胀石墨有许多相似点，同样是由碳元素组成的六角网状结构，以较为稳定的共价键形成，但在更小的层次，层与层之间存在范德华力，相对共价键就非常弱，且间隙也不小，所以在适当的情况下，酸、碱金属等多种化学物质可进入其中，并且这些化学物质在进入层与层之间时，会与碳原子形成新的化合物，这种化合物在加热到一定程度就会快速的分解，产生大量的气体和能量，沿石墨轴线方向形成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨。……