膨胀石墨复合垫片的结构及密封性能
作为一种新型功能性碳素材料,膨胀石墨(Expanded Graphite,简称EG)是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。
膨胀石墨(EG)作为一种新型的功能性碳材料,是一种松散的多孔蠕虫状物质,通过嵌入,洗涤,干燥和天然石墨鳞片的高温膨胀获得。除了天然石墨本身的优异性能,如耐寒,耐热,耐腐蚀和自润滑外,EG还具有天然石墨所不具备的柔软性,压缩回弹性,吸附性,生态环境协调性,生物相容性和耐辐射性和其他特点。
膨胀石墨的性质
膨胀石墨是通过天然石墨鳞片的化学处理和在高温下瞬时膨胀和改性而形成的。它不仅具有天然石墨的优异化学性能,而且具有更*的机械性能。它是一种理想的密封材料,应用范围广,密封性能好。主要表现如下:
(1)密度:通过焓温度使石墨鳞片膨胀,形成具有松散多孔微结构特征的膨胀石墨。堆积密度一般为0.002-0.005g/cm3,成品密度为0.8-1.8g/cm3,质量较轻,塑性较好;
(2)纯度:膨胀石墨产品中碳元素含量高,固定碳含量可达98%。一些经过特殊处理的膨胀石墨材料可含有99%以上的碳,可满足许多工业部门的密封要求。高纯度要求。
(3)稳定性:理论上,膨胀石墨产品可以在-200°C~3000°C的温度下使用
填料可以在-200°C~800°C的温度下安全使用。它可以确保低温不会脆化,不会老化,并且在高温下不会软化。
不变形,不分解。此外,膨胀石墨还具有小的热膨胀系数,这使其更稳定并且可以在高温和温度变化下很好地密封。
(4)放射性抗性:长期暴露于中子射线,伽马射线,α射线和β射线不会发生显着变化。
(5)不渗透性:多孔多孔特殊结构使表面积大,易于形成非常薄的气膜和液膜以防止介质渗透,并且对许多气体和液体具有良好的不渗透性。
(6)自润滑:膨胀石墨仍保持天然石墨鳞片的平面层状结构。在外力的作用下,平坦层易于相对滑动,产生自润滑,有效防止轴或杆磨损。
(7)耐腐蚀性:膨胀石墨具有稳定的化学惰性。除了王水,硝酸,硫酸和卤素等强氧化剂外,它还能适应大多数酸,碱,盐溶液,海水,蒸汽有机溶剂等介质。
(8)可压缩性和回弹性:膨胀石墨产品在微观表面上具有大量可压缩的封闭小空隙,外力可以被压缩,同时由于产生的张力,它具有良好的回弹性能。小空隙中的空气。
(9)柔软性:膨胀石墨轻,柔软,易于加工,可用普通刀具切割,可任意缠绕和弯曲,并具有许多成品形状。
膨胀石墨复合材料的制备和膨胀石墨的*性能使其对研究人员具有吸引力,但其固有的弱点限制了其在更广泛范围内的应用。例如,膨胀多孔石墨的特殊结构使其具有一定的吸水性和吸油性。如果使用纯膨胀石墨作为汽车的汽缸垫密封材料,则会因吸水和吸油而导致严重的泄漏;膨胀石墨由天然石材制成。油墨在高温下加工,内部组合仅具有弱的范德华力,因此强度低;耐磨性差,不耐擦洗,不能直接用作小米和阀门的密封材料。
因此,寻求柔性石墨复合材料已成为国内外从事膨胀石墨研究的主要研究方向,并取得了很大进展。