石墨/ 高铝水泥模压复合材料双极板的特性

采用高铝水泥作为粘结剂, 石墨作为导电填料, 通过室温模压的方法制备了导电复合材料, 拟用于制作质子交换膜燃料电池的双极板。对石墨/ 高铝水泥复合材料双极板的电性能和力学性能的影响因数进行了分析和评价, 并测量了该复合材料双极板的含水量、凝胶毛细孔尺寸分布和氢气渗透性。实验结果表明: 含有60 wt %石墨的石墨/ 高铝水泥模压复合材料双极板的电导率和力学强度基本上可以同时满足质子交换膜燃料电池的使用要求; 并且该复合材料双极板含有凝胶毛细孔, 约具有7 wt %的含水量, 具有自增湿功能; 此外, 氢气渗透率也较低。      

热模压石墨生坯焙烧过程中的膨胀机理

控制生坯在焙烧过程中的体积膨胀是制备优良性能石墨的关键因素.通过采用不同温度成型,研究了它们在焙烧过程中的膨胀机理.结果表明:170℃模压成型生坯在焙烧过程中的膨胀现象符合“气压”膨胀机理,生坯气体渗透性差,在沥青高温分解过程中易引起凸起、裂纹等表面形变,通过降低焙烧升温速率可以抑制焙烧过程中产生的膨胀;而135℃模压成型生坯,在焙烧过程中膨胀现象符合残余应力松弛-“气压”膨胀复合机理,气体渗透性比170℃制备的生坯好,膨胀主要发生在沥青软化阶段,采用适当的成型压力和较低焙烧升温速率可以提高焙烧品性能.     

用柔性石墨制备低密度膨胀石墨块

通过在浓硫酸或浓硝酸中浸泡柔性石墨纸（板），然后在200℃～750℃膨化制备了低密度膨胀石墨块。研究了插层剂、插层时间和膨化温度对膨胀石墨块体积密度和外形完整程度的影响。结果表明：膨化温度越高，制得的膨胀石墨块密度越低，越难获得完整的外形。以浓硫酸或浓硝酸插层时，适宜的膨化温度分别约为550℃和650℃，插层时间应为3h以上。发现膨胀石墨块主要存在两种外观，一种为均匀膨胀，另一种为非均匀膨胀。     

燃料电池膨胀石墨模压双极板开发成功

中国科学院大连化学物理研究所联合大连新源动力股份有限公司在国内首次开发成功燃料电池膨胀石墨模压双极板，并通过了千瓦级短堆测试，性能接近国际先进水平。     

磁性膨胀石墨的制备及性能

分别采用共沉淀法、柠檬酸盐法和瞬时共烧法制备了磁性膨胀石墨样品;采用SEM、EDS能谱和磁滞回线研究了样品的微观形貌与性能.结果表明,采用柠檬酸盐法制备的膨胀石墨样品,铁氧体在表面和层问的沉积效果良好,磁性较强.     

Pt-Co/膨胀石墨的制备及其电催化性能

采用还原法制备Pt/膨胀石墨和Pt-Co/膨胀石墨催化剂,用扫描电镜观察了改性后的膨胀石墨,用能谱和X射线衍射仪确定膨胀石墨的表面成分及结构。用循环伏安法研究了Pt/膨胀石墨和Pt-Co/膨胀石墨电极对甲醇的电催化性能,并探讨了Pt-Co/膨胀石墨电极对甲醇随温度变化的电催化特性。结果表明,Pt-Co颗粒均匀地存在于膨胀石墨电极表面及其孔隙中,Co元素的添加提升了Pt/膨胀石墨电极的催化活性和抗毒化能力。Pt-Co/膨胀石墨电极随温度升高,电极对甲醇催化性能逐步增强,45℃时催化活性最佳,55℃时催化性能衰减严重。     

高倍率膨胀石墨的制备及性能表征

以鳞片石墨(0.300mm)为原料,高锰酸钾为氧化剂,采用化学氧化和分步插层的制备工艺,乙酸辅助插层,高温膨胀制备具有低硫高倍率膨胀石墨(EG),探讨其最佳工艺条件并对其性能进行了表征。结果表明:石墨(g)∶硫酸(ml)∶高锰酸钾(g)=1.0∶6.0∶0.2,反应温度40℃,反应时间为90min;乙酸辅助插层时间为120min,抽滤洗涤至pH值为5~7,60℃干燥烘干可膨胀石墨,900℃下高温膨胀30s,即可得高倍率膨胀石墨;膨胀石墨的性能表征对研究其吸附行为和机理有重要意义。     

制备低硫可膨胀石墨的研究

研究了以过二硫酸铵作氧化剂低硫可膨胀石墨的制备，找到了在较低温度下，制备低硫可膨胀石墨的最佳条件。即过二硫酸铵和石墨的重量比为１５％；反应温度为５５℃；反应时间为４０ｍｉｎ；硫酸浓度为９８％；硫酸与石墨的重量比为４∶１，草酸和硝酸（浓度为６５％）的重量比为７．５％时，所制得的可膨胀石墨含硫量为０．６５％，膨胀容积为２００ｍＬ／ｇ可膨胀石墨。并且，其终端产品柔性石墨具有优良的力学性能和抗氧化性能。     

水交换法制备低温可膨胀石墨的研究

采用一种新型的水交换法制备工艺,以天然石墨、高锰酸钾、浓硫酸为原料,制得了在160℃时即可发生膨胀的低温可膨胀石墨.采用热失重分析(TGA)、傅立叶转换红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征与分析.结果表明,通过水交换法使得插入石墨层间的主要物质为水,水在低温下瞬间汽化对石墨片层产生张力,导致石墨低温膨胀.因此,石墨发生膨胀时无有害小分子释放,对环境友好.     

三元乙丙橡胶/膨胀石墨复合材料的制备及其性能研究

为寻求密封性能优异的新型橡胶密封材料,借助微波技术、超声波技术以及相容性改进技术,采用熔融插层复合方法制备三元乙丙橡胶/膨胀石墨(EPDM/EG)复合材料,利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等分析EG及其复合材料的微观结构,并初步研究复合材料气体阻隔性能与相关力学性能.研究表明:通过EPDM与EG的熔融插层复合,聚合物分子插入石墨片层间隙形成插层型复合材料,其气体阻隔性能显著提高,相关力学性能得以改善.     

癸酸-月桂酸/膨胀石墨相变储能材料的制备及性能研究

以癸酸-月桂酸低共熔物为相变材料,多孔石墨为基体,利用多孔石墨的吸附特性,制备出癸酸-月桂酸/膨胀石墨定形相变储能材料。采用DSC、ESEM、融化凝固过程分析对定形相变储能材料进行了结构和热性能研究。结果表明,癸酸-月桂酸被有效地包封在多孔石墨孔内,并且在定形相变材料中占80.47%(质量比);定形相变材料的相变温度为19.50℃,相变焓为93.18J/g;与癸酸-月桂酸相比,定形相变材料的导热性能有一定程度的提高。     

爆轰裂解可膨胀石墨制备石墨微粉

在不改变石墨原始结构与成分的基础上,利用冲击波对可膨胀石墨进行爆轰,收集爆轰灰,进行X射线衍射、SEM的测量分析以及BET法测定比表面积。结果表明,可膨胀石墨经过爆轰后,得到了颗粒大小为1μm～10μm的石墨粉,比表面积由8.096m^2/g增大至47.48m^2/g,并且孔隙变得更为均匀,常规研磨设备是无法达到这种效果的。为石墨的细化提供了一种更为简便快捷而又节省能源的方法。     

膨胀石墨复合活性炭的制备研究

以膨胀石墨为复合模板,分别与椰壳基活性炭、中间相活性炭微球及石油焦基活性炭在超声波振荡混合条件下制备膨胀石墨/活性炭复合材料.结果表明,由于膨胀石墨具有独特的类蠕虫状结构,能为活性炭材料提供较好的接触环境,改善了活性炭颗粒接触的结构缺陷,提高了复合材料的导电性和储电荷性能.     

膨胀石墨／TiO2中原油的降解性能

以膨胀石墨（EG）为载体,钛酸丁酯为钛源,采用两种工艺制备了膨胀石墨／TiO2,产物分别记为EG／TiO2-1和EG／TiO2-2。XRD分析了产物的物相并确认TiOz已负载到膨胀石墨中。使用FT-IR光谱分析了被吸附原油的降解。结果表明：在紫外光（UV）照射下,吸附在纯EG、EG／TiO2-1和EG／TiO2-2中的原油均能被降解。原油在三种情况下降解程度顺序为：EG／Ti02-2〉EG／TiO2-1〉纯EG。     

氰酸酯树脂/氧化石墨片复合材料的制备与性能研究

采用十二胺对氧化石墨片进行表面改性,通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和核磁共振谱(NMR)对改性后的氧化石墨片(GO-DDA)结构进行表征。将GO-DDA引入氰酸酯树脂体系,制备了氰酸酯(CE)/氧化石墨片复合材料,着重研究了GO-DDA用量对氰酸酯固化反应及复合材料导热与绝缘性能的影响。DSC结果表明,GO-DDA对氰酸酯树脂固化反应有明显的促进作用,可降低树脂的固化温度。复合材料的热导率和体积电阻率测试结果表明,GO-DDA的加入能显著提高氰酸酯树脂的导热性能,当GO-DDA加入量为1.0%时,复合材料的热导率比纯CE树脂材料提高了48%,而且复合材料仍具有良好的电绝缘性能。复合材料的SEM结果表明,少量GO-DDA的加入还有利于改善复合材料的断裂韧性。     

膨胀石墨/石蜡复合相变储能材料的制备与性能研究

以膨胀石墨为载体,石蜡为相变储能材料,制备了复合相变材料。由于膨胀石墨良好的吸附性能和毛细作用力,石蜡能稳定存在于膨胀石墨中。采用SEM、DSC和TG对复合相变材料进行表征,结果表明:膨胀石墨吸附石蜡后仍能保持原来疏松多孔的蠕虫状,稳定吸附倍率为17倍;复合相变材料的相变温度与石蜡相似,并具有较高的相变潜热。其储热时间较纯石蜡减少了66.7%～76.7%,放热时间减少82.2%。     

石蜡/膨胀石墨复合相变储热材材料的性能研究

以石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构,利用膨胀石墨的多孔吸附特性,制备出了石蜡含量90%(质量分数)的石蜡/膨胀石墨复合相变储热材料.采用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PM)、X射线衍射(XRD)及差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的结构和性能进行了表征.结果表明,膨胀石墨吸附石蜡后仍然保持了原来疏松多孔的蠕虫状形态,石蜡被膨胀石墨微孔所吸附,在石蜡质量含量为90%时仍保持定型特性;复合相变储热材料没有形成新物质,其相变温度与石蜡相似,相变焓与基于复合材料中石蜡含量的相变焓计算值相当.     

镀金属膨胀石墨的制备及性能研究

研究了在可膨胀石墨表面非电沉积金属,对镀金属膨胀石墨进行了FT-IR及热重分析,利用烟火药爆炸对其进行了膨化及分散试验,测试了其对8mm波的衰减率.结果表明600.0℃时,其热失重为4.96%;烟火药爆炸放出的热量能使其膨化,即使烟火药中含有黑索金、黑药,且配方为零氧平衡时,镀金属膨胀石墨也不会被高温所点燃,其耐热性及抗氧化性能均得以提高;小粒径样品及干扰剂中金属含量大的对8mm波的衰减率较大,最大衰减率可达5.68dB.     

膨胀石墨的制备和影响其膨胀体积的因素

以硝酸为氧化剂,冰醋酸、甲酸为插层剂,采用化学氧化的方法制备可膨胀石墨.通过正交试验确定最佳工艺参数:10g鱼鳞片石墨,V(冰醋酸):V(甲酸):V(硝酸)=2:3:4,反应温度为20℃,反应时间为45min,制得可膨胀石墨在600℃时的膨胀体积为260mL/g;通过XRD分析检测插层剂,SEM观察膨胀石墨的表面形貌,测试结果表明,插层剂已插入石墨层间,形成石墨层间化合物,且膨胀石墨的表面形貌为疏松多孔结构.