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球磨剝離鱗片石墨制備納米石墨片的試驗研究

梁小毅; 孫紅娟; 彭同江; 侯波; 張曦月 西南科技大學環境與資源學院; 四川綿陽621010; 西南科技大學固體廢物處理與資源化教育部重點實驗室; 四川綿陽621010; 西南科技大學礦物材料及應用研究所; 四川綿陽621010
  • 鱗片石墨
  • 球磨
  • 剝離
  • 納米石墨片

摘要:以天然鱗片石墨(45~75 μm)為原料,通過濕法球磨剝離獲得納米石墨片分散液。探究球磨剝離過程固液比、球料比、球磨機轉速、球磨時間對納米石墨片產率的影響。采用冷凍干燥獲得納米石墨片粉體,并在 500 ℃焙燒 2 h 去除殘留的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),獲得納米石墨片粉體材料。利用 XRD、FT-IR 對納米石墨片結構特點與含氧官能團進行分析,利用 SEM 對納米石墨片的表面形貌與納米石墨片片徑進行表征。結果表明:在液固比為 2.75、球料比為 12.5 時,納米石墨片的產率較高,為 6.26%。當轉速為 400 r/min,球磨 20 h,獲得片徑均勻的納米石墨片,當球磨時間延長至 30 h 時,產率可達 10.13%。但球磨機轉速較快、研磨時間較長,均會導致納米石墨片含量的增加,樣品變黏稠,使得已剝離的納米石墨片進一步被破壞,片徑減小。優化條件下獲得的納米石墨片片層呈蟬翼透明狀,存在彎曲、揉折現象,片層厚度小于 50 nm,且納米石墨片的晶體結構完善,不含含氧官能團,導電性能好。

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非金屬礦

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主管單位:蘇州非金屬礦工業設計研究院;主辦單位:蘇州非金屬礦工業設計研究院

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