質問: ナノグラファイト粉末の調製方法
回答: 1)機械研削 機械的研削法は、グラファイトの層間力が層の炭素原子のそれよりはるかに少ないという事実を利用して、層間の結合を緩める。したがって、グラファイトが外力を受けると、層間で劈開が起こり易くなり、劈開面(底面)が準備される**フレークグラファイトパウダー**. 超微細粉砕装置では,ボールミルは,重力と遠心力場の下での粉砕媒体の衝撃と研削により,微細研削を終了する。しかし,黒鉛の表面エネルギーの増加により,不規則な鉱物のフレア状エッジ間に静電吸着が起こりやすく,微粒子間の凝集の傾向が明らかになり,黒鉛の自己潤滑性が増大する。グラファイトフィニッシュのプロセスを長くし、エネルギー消費が厳しい。従来の高エネルギーボールミリング法は黒鉛がナノメータスケールに粉砕されると全く非能率的である。高エネルギーボールミルを使用する場合、研削槽内に液体媒体を添加することで研削対象をある程度保護することができ、研削品の構造や形態に大きな影響を与える。使用される異なる媒体によれば、ボールミリングは、ドライミリングおよび湿式ミリングに分けることができる。湿式粉砕は、研削槽に液体を添加した後に研削することを意味する。 粉砕したタンク内の圧力を室温で0.01 pa以下にポンプした後、ドラムボールミルによりグラファイトを粉砕し、100時間研磨して20 nm、50 nmの黒鉛を得た。2006年高純度使用**フレークグラファイトパウダー**原料として、hentsche他。b 1研削前に研削槽に液体窒素を入れ,周囲温度を77 kの窒素液化温度に変え,30分毎に研削方向を変え,最終的に20 nm以下の厚さの黒鉛シートを得た。機械的研削加工は簡単で操作が容易であるが,内部の移動物体の動きを利用して黒鉛層を破砕するだけでなく,壁との接触によるせん断を含んでおり,層間の相対的滑りをもたらす。グラファイトシートの厚さが減少するとグラファイトの構造にも影響する。abcabc黒鉛はabababグラファイトから変換される。また、グラファイト自体は潤滑性を有しているので、研削は非常に長いプロセスであり、多くのエネルギーを必要とし、その操作過程は脱水、乾燥、二次研削、等級を含む非常に複雑である。 2)爆裂割れ法 デトネーションクラッキングは、イオン層が挿入層と呼ばれる膨張可能なグラファイトまたは低次のgicを形成するために外部陰イオン層を収容することができるグラファイトの性質を使用する。膨張可能なグラファイトまたは低次元のgicでは、挿入層は、グラファイトシートに規則的に配置される。デトネーションの間、挿入層は急速に分解し、大量のガスを放出し、グラファイト層に衝撃を与え、隣接するグラファイト層を分離し、ナノグラファイトシートを準備する。爆発の過程で、爆発物は同時に2つの役割を果たします:1つは膨張可能な黒鉛または下位のgicsを分解するために大量の熱を放出することです;もう一つは、爆発を起こしている爆発によって黒鉛片を壊して、黒鉛を精製して、このように生じることですフレークグラファイト小さな直径と非常に薄い厚さで。 現在,黒鉛は強酸性環境でのみ安定した低次gicsを形成できるという特徴により,黒鉛は強い酸化酸と混合して安定したgicsを調製し,爆発成分を添加する。爆薬を爆発させることにより、ミクロン径、厚さ40〜100 nmのグラファイトシートを準備することができる。また、製造された製品の黒鉛化度が非常に高く、比表面積が許容され、元のグラファイトの7〜9倍に増加することができる。 超音波粉砕 膨張黒鉛の超音波フラグメンテーションは超音波キャビテーションによって局所高温と高圧を生成する非常に特殊な物理的環境である。それは完全に膨張黒鉛上の黒鉛層を分離し、完全に無料ナノグラファイトマイクロシートに拡張グラファイトを作ることができます。膨張黒鉛の超音波粉砕過程では,溶媒は膨張黒鉛の細孔や隙間に容易に入り込むことができる。超音波の作用により,キャビテーション気泡が生成し,溶媒中で破裂し,エネルギー解放を伴う。キャビテーションによる瞬間爆縮は強い衝撃波を持つ。液体中のキャビテーション気泡の急速形成と急激な崩壊は短い高エネルギー微小環境を生成するナノ秒時には5000 kの高温と500 atrnの高圧が5000 kに達することができ、加熱および冷却速度は109 k / s以上である。したがって,超音波による膨張黒鉛のスマッシングは衝撃波機構であり,キャビテーション衝撃波とマイクロジェットの両方の効果がある。**f****レイクグラファイトパウダー**超音波粉砕により得られた。膨張黒鉛は、インターカレーション、洗浄、乾燥、熱衝撃などの特定のプロセスによって調製された。lgは400 mlエタノール水溶液(70 %)に分散し,8‐12時間100 w超音波で処理した。超音波粉砕後の製品をろ過し,乾燥した。sem測定により,超音波処理後の黒鉛シートの直径と厚さは,平均厚さが52 nmで13ドラムmと10〜100 nmであることを示した。 4)電気化学インターカレーション 原理的には、電気化学的インターカレーション法は前の方法と同様である。グラファイト電極は、いくつかのカチオンを電気分解によってカソードに急速に移動させる原料として使用され、いくつかのアニオンはアノードに急速に移動する。電解重力下で黒鉛電極に挿入され,c軸方向にグラファイトが膨張し,膨張により層間の間隔が増大する。グラファイト層に多くのイオンが挿入され、層間層力が徐々に低下する。電極の方向が変化すると、イオンは反対方向に急速に移動し、グラファイト層の間の相互作用力を破壊し、ナノグラファイトシートを準備する。