膨脹石墨是1841年德國科學家Shafautl在將石墨浸入濃硫酸和濃硝酸中時首先發(fā)現(xiàn)的,但直到1963年美國結(jié)合碳化物公司首先申請了膨脹石墨制備密封資料的專利,并于1968年開端工業(yè)消費收縮石墨密村資料后才取得了真正的應用。爾后,世界各國相繼展開了膨脹石墨的研討和開發(fā),并獲得嚴重的科研打破和成果,目前膨脹石墨已成為一類很重要的功用石墨材料。
由于石墨是一種非極性材料,單獨采用極性小的有機或無機酸難以插層,普通必需運用氧化劑。化學氧化法普通是將自然鱗片石墨浸泡在氧化劑和插層劑的溶液中,在強氧化劑的作用下,石墨被氧化而使石墨層的中性網(wǎng)狀平面大分子變成帶有正電荷的平面大分子,由于帶有正電荷的平面大分子層間同性正電荷的排擠作用,石墨層間間隔加大,插層劑插入石墨層間,成為膨脹石墨。
膨脹石墨在高溫下受熱可疾速收縮,收縮倍數(shù)高達數(shù)十倍到數(shù)百倍以至上千倍,收縮后石墨的表觀容積達250~300mL/g或更大,收縮后的石墨呈現(xiàn)蠕蟲狀,大小在零點幾毫米到幾毫米之間,在內(nèi)部具有大量共同的網(wǎng)絡狀微孔構(gòu)造,被稱為收縮石墨或石墨蠕蟲,收縮石墨具有很多特殊的優(yōu)良性能。膨脹石墨及其膨化而成的收縮石墨,可用于鋼鐵、冶金、石油、化工機械、宇航、原子能等工業(yè)部門,應用范疇十分普遍。比方,膨脹石墨能夠作為阻燃劑,用于防火塑料制品、防火防靜電涂料等阻燃復合資料與制品。