CN107539984A - 石墨材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨材料的制备方法，包括以下步骤：在500mL的容器中加入适量98%的浓硫酸，用冰浴冷却至0℃，搅拌中加入天然鳞片石墨、硝酸钠和高锰酸钾粉末，控制反应液温度在10‑15℃，搅拌反应12h。通过上述方式，本发明达到了降低硬度，热稳定性好、磨损小、性价比高、抗耐磨和抗氧化等良好效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨材料的制备方法。
背景技术
石墨材料是目前主要用于国防工业的常用材料，疲劳损伤引起的材料的失效或断裂往往事先无明显征兆，因而危害性大，石墨材料微观结构复杂，增加了研究过程中测试及表征的难度，材料的耐磨性能是设计材料时很重要的一个参数，石墨材料的损伤表现为基体裂纹、界面脱粘、纤维断裂或拔出等多种损伤形式，这些损伤形式还会相互影响和组合，因此石墨材料作为高温结构材料。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：提供一种石墨材料的制备方法，降低硬度，热稳定性好、磨损小、性价比高、抗耐磨和抗氧化等良好效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种石墨材料的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：在500mL的容器中加入适量98%的浓硫酸，用冰浴冷却至0℃，搅拌中加入天然鳞片石墨、硝酸钠和高锰酸钾粉末，控制反应液温度在10-15℃，搅拌反应12h，移去冰浴将容器置于预先升温的温水浴中，待反应液温度升至35℃时继续搅拌反应30min，即完成了中温反应，最后进行高温反应，即在搅拌中加入460mL去离子水，待反应液温度上升到一定温度时，继续搅拌反应30min，移去搅拌器和温水浴，用去离子水将反应液释稀后加一定量的过氧化氢趁热过滤，最终得到成品。
在本发明一个较佳实施例中，所述预先升温的温度为35℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述反应液温度上升到一定温度为100℃。
本发明的有益效果是：降低硬度，热稳定性好、磨损小、性价比高、抗耐磨和抗氧化等良好效果。
具体实施方式
下面结合对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一
一种石墨材料的制备方法，包括以下步骤：在500mL的容器中加入适量98%的浓硫酸，用冰浴冷却至0℃，搅拌中加入天然鳞片石墨、硝酸钠和高锰酸钾粉末，控制反应液温度在10-15℃，搅拌反应12h，移去冰浴将容器置于预先升温的温水浴中，待反应液温度升至35℃时继续搅拌反应30min，即完成了中温反应，最后进行高温反应，即在搅拌中加入460mL去离子水，待反应液温度上升到一定温度时，继续搅拌反应30min，移去搅拌器和温水浴，用去离子水将反应液释稀后加一定量的过氧化氢趁热过滤，最终得到成品。
进一步说明，所述预先升温的温度为35℃，所述反应液温度上升到一定温度为100℃。
石墨具有典型的层状结构，层面内碳原子除以SP2杂化轨道形成很强的共价键键外,每个碳原子P轨道上剩余的一个电子还相互形成大П键而层间碳原子则以很弱的范德华力相联系这种结构为许多物质进入碳原子层间形成纳米复合材料创造了良好的条件，但石墨固有的不亲水不亲油的性质和较小的层面间距使其与高分子化合物的复合受到了一定程度的限制。 在酸和强氧化剂的作用下石墨的结构可发生一定程度的变化这种氧化可发生在石墨的表面也可发生在石墨的层间，当氧化发生石墨层间时即可得到一种石墨层间存在大量含氧基团的氧化石墨这些极性基团的存在使得氧化石墨的亲水性大大提高更易于吸附极性分子和高分子化合物形成纳米复合材料。经石墨制备的氧化石墨含有大量的极性基团, 具有比表面积大及很高的粒子交换能力等特点, 这些特点赋予了氧化石墨与高分子化合物良好的复合能力, 因此, 利用氧化石墨合成石墨高分子化合物纳米复合材料具有合成方法简单、低能及快捷的优点。本发明揭示了一种石墨材料的制备方法，降低硬度，热稳定性好、磨损小、性价比高、抗耐磨和抗氧化等良好效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种石墨材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在500mL的容器中加入适量98%的浓硫酸，用冰浴冷却至0℃，搅拌中加入天然鳞片石墨、硝酸钠和高锰酸钾粉末，控制反应液温度在10-15℃，搅拌反应12h，移去冰浴将容器置于预先升温的温水浴中，待反应液温度升至35℃时继续搅拌反应30min，即完成了中温反应，最后进行高温反应，即在搅拌中加入460mL去离子水，待反应液温度上升到一定温度时，继续搅拌反应30min，移去搅拌器和温水浴，用去离子水将反应液释稀后加一定量的过氧化氢趁热过滤，最终得到成品。
2.根据权利要求1所述的石墨材料的制备方法，其特征在于：所述预先升温的温度为35℃。
3.根据权利要求1所述的石墨材料的制备方法，其特征在于：所述反应液温度上升到一定温度为100℃。
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