叶厚理

(福建省闽北地质大队，福建 邵武 354000；福建邵武科踏高纯石墨有限公司，福建 邵武 354000)

膨胀石墨是由天然鳞片石墨经过氧化插层处理形成石墨层间化合物再膨化而制得的一种蠕虫状物质[1-3]，由于膨胀石墨结构表面疏松、多孔，不易燃烧，具有吸附性、回弹性、密封性等诸多优良性能，在军事、医学、电子器件、信息材料等方面有着广泛的应用[4-8]。以鳞片石墨为原料，采用化学氧化法制备膨胀石墨，探讨氧化剂用量和水浴温度等工艺条件对膨胀石墨的膨胀容积和微观形貌的影响。

1 实验

按一定配比称取鳞片石墨和KMnO4，用量筒依次量取H3PO4、HClO4至100 mL烧杯中。将KMnO4、石墨依次倒入烧杯中，套上保鲜膜搅拌均匀。将装有样品的烧杯置于恒温数显水浴锅中，一定温度下保温一定时间。将反应后的产物与溶液分离，抽滤水洗至中性，60℃干燥12 h，得到石墨层间化合物。称取一定量的石墨层间化合物置于石英烧杯中，并使其均匀平铺在烧杯底部，放入微波炉中进行膨化得到膨胀石墨。

可膨胀石墨及膨胀石墨的晶体结构采用德国Bruker AXS公司生产的D8 Advanced型X射线衍射仪进行表征。样品的表面形貌采用日本日立(Hitachi)公司生产的SU8010场发射扫描电子显微镜进行观察，工作加速电压15 kV。根据《GB/T10698-19 89》，用电子天平和100 mL量筒分别计算膨胀后石墨的质量m和体积V，根据公式膨胀容积=V/m计算。

2 结果与讨论

2.1 氧化剂用量对膨胀石墨膨胀容积的影响

图1为氧化剂KMnO4用量对膨胀石墨的膨胀容积的影响图。在水浴时间、水浴温度一定时，整体变化趋势是随着氧化剂使用量增加膨胀容积增加，中间部分数值会出现个别小波动。……