水分对可膨胀石墨膨胀容积的影响.pdf

第38卷第3期
非金属矿
Vol 38 No.3
2015年5月
Non-metallic Mines
May,2015
水分对可膨胀石曌膨胀容釈的影响
李哲'杜新伟”张伟君2刘洪成2张晓臣2
(1黑龙江科技大学矿业学院,黑龙江哈尔滨150022;2黑龙江省科学院高技术研究院,黑龙江哈尔滨150020)
摘要水分是可膨胀石墨膨胀容枳的重要影响因素之一。通过测定3个不同温度下不同时间点的水分、膨胀容积,研究了水分、膨胀容积
的关系,证明温度越高蒸发逑越快,随肴时间的延长,蒸发速率逐渐降低。同时得出各温度下干燥时间与水分的关系及含水量与膨胀容积的关系。
在含水约3.0%时,膨胀容和达到最大,为370mIL/go
关键词可膨胀石墨;水分含量;膨胀容积;干燥温度
中图分类号:TQ127.1文献标识码:A文章编号:10008098(2015)03-0019-03
The Influence of Moisture on Expansion Volume of Expandable Graphite
Li Zhe Du Xinwei"Zhang Weijun Liu Hongcheng Zhang Xiaochen
(1 Institute of Mining Technology, Heilong iang University of Science Technology, Harbin, Heilongjiang 15002;2 Institute of Advanced Tcch-
nology of Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin, Heilongjiang 150020)
Abstract Moisture content is one of the most important factor of expansion volume of expansible graphite. This article proves that the higher the
temperature, the faster the rate of evaporation, and with time lasting, the evaporation rates decreases gradually by examining the relationship between
expansion volume and moisture at different time under the diferent emperature t the same time, the relationship between the drying time and
moisture and the relationship between the moisture content and expansion volume were also studied. The expansion volume can be as high as 370 ml
at the moisture of 3.0%.
Key words expansible graphite; moisture content; expansion volume; drying temperature
膨胀石墨由于其良好的耐腐蚀性、耐热性、耐辐的干燥温度和蒸发速度,对膨胀石墨制备技术研究和
射性,导电导热性、自润滑性及不渗透性等优良性质工业化生产具有一定的指导作用。
而广泛应用于阻燃密封、医学、航空航天等领域。1实验部分
膨胀石曌在生产中经过了氧化、插层、水洗、干燥、膨1.1原料采用鸡西柳毛石墨矿生产的鳞片石墨,
化等几个工艺过程。鳞片石墨经氧化插层反应制得粒度大于106um,灰分为2.85%,挥发分为1.60%,水
酸化石墨,再经过滤水洗除掉残留氧化剂和插层剂,分为03%,固定碳含量95.52%,属于高碳鳞片石墨。
经机械脱水和加热干燥过程后得到可膨胀石墨。氧化剂为高锰酸钾;插层剂为硫酸、高氯酸等混合酸
在工业干燥过程中力求降低产品水分,排除水分杂1.2仪器设备电热恒温千燥箱,恒温水浴锅,万分
质,这需要大量的能量。依据氧化插层反应机理,可之一电子天平,高精度智能箱式高温炉。
膨胀石墨中的水分为外水和内水,外水主要以游离态13实验过程
存在于可膨胀石墨颗粒之间,内水主要以结合水的形1.3.1氧化插层实验:称取一定量的石墨装入烧杯,
态存在于插层中。顾家琳等证明大量外水存在时加入一定浓度高锰酸钾,置于水浴箱中恒温搅拌,待
会降低膨化温度,影响膨胀容釈;一定含量的内水却氧化剂与石墨混合均匀,绶慢加入混酸并不断搅拌,
能够促进膨胀过程。赵国刚等证明干燥温度过高反应过程中使用搅拌器低速搅拌,使高锰酸钾、石墨、
会影响膨胀容积。有关可膨胀石墨膨胀过程中残留混酸混合均匀。反应至规定时间后停止搅拌,使用布
物对膨胀过程的影响以及可膨胀石墨水分等研究鲜氏漏斗过滤,再经反复水洗抽滤,直至漶液表现为中
有涉及。本实验从可膨胀石墨干燥温度和速率对产性后,取出产物。作为后续干燥、膨化试验试样。
品水分和膨胀容积的影响出发,研究不同温度下干燥1.3.2干燥实验:取适量未干燥的可膨胀石墨于10
时间与产品水分、水分与膨胀容积的关系,获得最优个称量瓶中,同时放入90℃恒温干燥箱中进行干燥,
在一定时间间隔后依次取出称量瓶放入干燥皿中
收稿日期:2015-03-14
以备产品水分和膨胀容积测定。将恒温干燥箱升至
基金项目:国家国科技合作专项项自(2014DFR40480)
通讯作者,E-mai:duxinwel2316@126.com。
120℃和150℃,分别重复上述干燥实验
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