一种膨胀石墨及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107311169A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201710662350.8(22)申请日2017.08.04(71)申请人湖南国盛石墨科技有限公司地址423000湖南省郴州市苏仙区白露塘镇林邑大道坪田标准厂房企业服务中心711室(72)发明人林前锋李丽萍(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人任重单香杰(51)Int.Cl.C01B32/225(2017.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种膨胀石墨及其制备方法(57)摘要本发明涉及膨胀石墨材料，公开了一种膨胀石墨及其制备方法。本发明将传统的高温膨胀法和石墨膨胀炉结合，采用最佳的膨胀温度，并围绕膨胀温度通过对原料以及工艺参数的控制可有效提高产品的稳定性，从而实现大规模制备膨胀倍数可控、并且稳定的膨胀石墨，膨胀倍数为200～300，孔径为30～100nm，碳含量稳定。本发明对进料口、出料口的温度的限定，形成了温度区间；并且通过设置投料速度、风速来控制膨化时间，再通过风速来实现分离收集，实现大规模制备，并且无需惰性气体保护，即可防止膨胀温度过高会使石墨高温氧化，从而降低石墨的膨胀体积。CN107311169ACN107311169A权利要求书1/1页1.一种膨胀石墨的制备方法，其特征在于，包括石墨膨胀炉，采用高温膨胀法，包括以下步骤：S1.进料：将可膨胀石墨作为原料，可膨胀石墨含水量为1~8%，目数为30~100目，通过进料口投入到炉膛中，其中进料口的温度为30~40℃，投放速度为2~4Kg/h；S2.膨胀：炉膛的膨胀温度为800～950℃，通过控制风速来控制膨胀时间为2～5s；S3.出料：完成步骤S2后，此时调节风速来分离已膨胀石墨和未完全膨胀的石墨，出料口温度为50~80℃，然后在出料口处收集得到膨胀石墨。2.根据权利要求1所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述可膨胀石墨含水量为4%，目数为40目。3.根据权利要求1所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述进料口的温度为30℃，步骤S3中所述出料口温度为50℃。4.根据权利要求1所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述进料口的投放速度为2Kg/h。5.根据权利要求1所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述加热温度为850℃，膨胀时间为5s。6.根据权利要求1所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述可膨胀石墨采用化学插层法，以鳞片石墨为原料制备得到。7.根据权利要求1～6任意一项所述膨胀石墨的制备方法制备得到的膨胀石墨。8.根据权利要求7所述膨胀石墨，其特征在于，所述膨胀石墨的膨胀倍数为200～300。9.根据权利要求1所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，所述石墨膨胀炉包括炉体、加料装置、出料装置和控制装置，可膨胀石墨通过加料装置至炉体，然后通过出料装置收集；出料装置设在炉体上方，加料装置设在炉体下方；炉体内设有加热装置,炉体内底部还设有气流喷头，气流喷头还包括气源、气流管道和气流控制阀，气源连接气流管道，气流管道连接气流喷头，气流控制阀设在气流管道内，气流喷头上方设有加料装置，具体采用螺旋进料机，控制装置包括处理器和控制器，处理器设有控制面板并与控制器连接，控制器包括第一控制器、第二控制器和第三控制器，第一控制器与气流喷头的气流控制阀连接，第二控制器与加料装置连接，第三控制器与加热装置连接；出料装置与炉体之间还设有冷却装置，冷却装置包括换热管和水冷管，换热管的一端连接炉体，另一端连接出料装置，换热管与水平线的夹角为45℃～90℃，水冷管呈螺旋状布置在换热管上；出料装置包括多个储量仓和连接管道，连接管道一端与换热管连接，并设有旋风分离器，另一端与排气口连接，连接管道上还设有多个分管道分别与储量仓连接；连接管道与水平线的夹角为45℃～90℃；炉体内还设有搅拌器，搅拌器为螺旋式搅拌器，通过电机和滚珠丝杠配合，使得搅拌器在炉体内做上下的直线运动，从而带动炉体内的气流回流；所述加料装置处设有加热装置。10.根据权利要求9所述膨胀石墨的制备方法，其特征在于，所述气源为空气。2CN107311169A说明书1/6页一种膨胀石墨及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及膨胀石墨材料，更具体地，涉及一种膨胀石墨及其制备方法。背景技术[0002]膨胀石墨是在石墨层间插入外来物质后形成的一类新型原子、分子尺度上的复合材料，已成为石墨行业内新的发展方向。它既保留了石墨的优异理化特性，同时由于碳原子平面与插入物质的相互作用，产生了一系列新的理化特性，如高导电性、超导性、触媒特性、储氢特性等。经高温膨胀制得的膨胀石墨外观类似蠕虫，热力学性质稳定，具有非常大的