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膨胀石墨(EG)是由天然鳞片石墨经氧化、插层、水洗、干燥及高温膨胀而得到的一种疏松多孔的物质,是一种新型的导电材料。本论文研究以HNO3和H2SO4共同插入法、分步插层法和电解氧化法制备EG的工艺路线,探讨主要因素对膨胀体积的影响规律,正交试验优化EG的制备条件,测试优化条件下制得石墨层间化合物(GICs)的各项技术指标,并采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱和热分析等现代分析技术对优化的工艺条件得到的GICs进行表征,确定其结构、形貌等相关信息。将制得的EG与丙烯酸树脂复配,分析了填料的含量与涂层表面电阻率的关系。本论文的主要研究结果如下:1)采用HNO3、H2SO4共同插入法制备了在900℃下膨胀体积达到290ml/g的EG。优化的工艺条件为:混酸量为60g,KMnO4用量为1.8g,硝酸与硫酸的质量比为1:3,反应时间是50min。制得的EG具有蠕虫状蓬松结构,石墨蠕虫由许多微胞连接在一起组成。微胞间的狭缝宽度为4050μm。插入剂破坏了鳞片石墨晶体结构,但是未破坏石墨的C-C键,X射线衍射峰对应2θ为29.5°处的特征峰是插层物结晶区引起的。GICs片层间存在SO42+和NO3-,500℃前热失重达21.452%,这是由插层物的气化、分解所致。2)采用分步插层法制备的EG在900℃下膨胀体积可达300mL/g。分步插层法是一次插层后再插入低沸点甲酸,有利于得到更高膨胀体积的EG,同时降低了GICs的含硫量。优化工艺条件为:混酸量为60g,KMnO4用量为2.2g,硝酸与硫酸比为1:3,反应时间为50min,在甲酸中浸泡2小时。分步插层法获得的GICs石墨层比较疏松,层间距离较大。EG有良好的孔隙结构,从表面观察为许多网状的多边形孔,孔隙开口比HNO3、H2SO4共同插层EG的深。插入剂破坏了鳞片石墨晶体结构,但是未破坏石墨的C-C键,X射线衍射峰对应2θ为28.5°处的特征峰是插层物结晶区引起的。GICs片层间存在SO42+、NO3-和COOH-,500℃前热失重达15.156%。3)采用电解氧化法制备的EG在900℃下膨胀体积达到200ml/g。硫酸的质量分数控制在75 %左右最佳,优化的电流密度为0.75 A/m2 ,m(H2SO4):m(KMnO4)=90:1为宜,较好的电解氧化时间为5小时。电解氧化后的EG层间显得较为松散,呈层状开裂。插入剂破坏了鳞片石墨晶体结构,但是未破坏石墨的C-C键,X射线衍射峰对应2θ为29.6°处的特征峰是插层物结晶区引起的。GICs片层间存在SO42+,500℃前热失重达10.766%。4)以鳞片石墨做导电填料的涂层渗滤阈值为33.33 wt.%,表面电阻率最低为1.76×104Ω·cm-2,当含量大于41.18 wt.%,表面电阻率有所回升。以EG为导电填料的涂层渗滤阈值(0.5 wt.%)很低。当填料含量大于2 wt.%后,相同质量分数条件下EG为填料的涂层电阻率比鳞片石墨为填料的涂层低约10个数量级,并且非常稳定。