TW520344B - Process for producing expandable graphite - Google Patents
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Description
520344
五、發明說明（1) (一）先前技術 傳統可膨脹石墨粉之製作首見於1 9 6 8美國UCAR公司專 利（U S p a t e n t 3，4 0 4，0 6 1 )，利用此種粉末經 8 0 0。0 1 0 0 0 °C之高溫熱處理，可製得蠕虫狀（vermi form)石墨；將此 蠕虫狀石墨經適當軋壓處理，可製得柔性石墨片（板）。上 述粉末典型之製作方法為（US patent 3,494,382 ):取98% 濃硫酸体積份量為9，6 5 %硝酸体積份量為1，將鱗片狀石 墨粉（重量約為濃硫酸1 / 4〜1 / 4 0 0 )先置入硫酸中浸泡並攪 拌均勻，接著倒入硝酸並持續攪拌1 5分鐘至數小時，溫度 控制在室溫至1 0 5 t：間（隨石墨粉粒徑不同而變動），最 後，取出天然石墨粉並予以水洗、烘乾，在8 0 0 °C〜1 0 0 0 °C 高溫環境下1 5秒〜3 0秒製得8 0 c c / g〜3 0 〇 c c / g蠕虫狀石墨。 傳統製程具有如下三項缺點： 1 · 製得蠕虫狀膨脹石墨之膨脹倍率不高，對於應用此粉 末製作柔性石墨板時，機械性質無法提昇。若應用作為除 油材時，其吸除油污之效率較差。 2 ·隨粉末粒徑變化需改變操作時間，最高達數小時之 久，耗時甚久。 3 · 酸液混合物無法重複使用。 、、、ί、* 另於1 98 9年中國大陸專利（CN 1 0 32 3 25'A)、、高倍率膨脹 的鱗片石墨的製造方法// ，利用氣化鐵、作^插入劑，過錳酸 鉀作為氧化劑，在濃硫酸、硝酸混合液;卷':，對浸泡石墨粉 進行氧化及插入化學作用，結果製得可膨脹至
520344 五、發明說明（2) 4 0 0^/^〜6 0 0 〇(：/^之可膨脹石墨粉。此篇專利製程具有如 下四項缺點： 1 · 操作步驟太繁複且耗時甚久（約1 2小時）。 2. 使用到高價之氯化鐵及過錳酸鉀，不利經濟成本且增 加製程之複雜性。 3. 氯化鐵及過錳酸鉀與酸液相混，若未能操作得當，會 引：起爆炸，具工安潛在問題。 4. 酸液混合物無法重複使用。 (二）發明目的 本發明之目的為：建立一種由鱗片狀天然石墨粉製作 可膨脹性石墨粉之製程，其步驟簡易省時且酸液混合物可 重複使用。同時又可製出400cc/g〜500cc/g之螺虫狀石 墨。 (三）技術内容 本發明為一種可膨脹性石墨粉製作方法。以粒徑為2 0 目〜8 0目鱗片狀天然石墨粉為原料，取濃硫酸（9 5 %〜9 8 % )、 硝酸（6 9%〜71%)及水等，將其均勻混合並控制混合酸溶液 溫度在1 5 °C〜3 0 °C，量取適量之2 0目〜8 0' :目：鱗片狀天然石墨 粉，將此石墨粉置入混合酸液中，並以2 Cl·? 5 0 r p m轉速攪拌 1 0分鐘〜6 0分鐘，隨後取出浸酸之天然石.墨'粉，並以< 3 5 °C之冷水予以水洗清除表面餘酸後，再予脫水、烘乾處
520344 五、發明說明（3) __ 理。即可獲得高膨叮 示。 艮仡牛之可衫脹石墨粉。製程如圖1所 本發明使用水作 ☆ 一 中之N03-1，HS〇 y 硝酸之解離介質，使得混酸液 插入天然石墨之層S〇4 2等離子可大量解離，並氧化、 逸散，造成膨脹倍j結構;^待受熱時可大力撐裂層間結構 墨粉發明技術，未^大之纟而虫狀石墨。先前有關可膨脹石 酸、硝酸及水等先二使作為解離介質；本發明採濃琉 術則將鱗片狀石篇二，此合後再加入石墨粉浸泡，先前技 硝酸並持續攪掉·太，/又心1 §夂中並攪拌均勻，接著倒入 粒徑大小^目時間為1〇分鐘〜歸鐘，無論 赤棧有1 ’抑或是浸酸時間甚長（達12小時以上）；本發明 之I液此0物可重複使用，先前技術則無法重複使用。 例1 ·取3 6 0 cc濃硫酸（98%)、2〇〇〇硝酸（7〇%)及2〇“水等溶 液’將其均勻混合並控制混合酸溶液溫度在2 0 t：，量取1 3 克3 2目〜4 G目之鱗片狀天然石墨粉，將此石墨粉置入混合 酸液中’並以20〜50rpm轉速攪拌20分鐘且溫度維持25。(：左 右’隨後取出浸酸之天然石墨粉，並以< 3 5 t之冷水予以 水洗清除表面餘酸後，再予脫水、烘乾處釋。取製得之可 膨脹性石墨粉，置入95(TC，空氣氣氛£:、&中1 5秒，測得 其膨脹後体積為4 5 0 c c / g。 '，.、 * 例2 :取3 6 0 CC濃硫酸（98%)、20cc硝酸（70%)與20cc水等溶 520344 五、發明說明（4) 液，將其均勻混合並控制混合酸溶液溫度在2 0 °C，稱取4 0 克鱗片狀天然石墨粉（2 0目〜.8 0目），將此石墨粉置入混合 酸液中，並以2 0〜5 0 r p m轉速攪拌3 0分鐘且溫度維持2 5 °C左 右，隨後取出浸酸之天然石墨粉，並以< 3 5 °C之冷水予以 水洗清除表面餘酸後，再予脫水、烘乾處理。取製得之可 膨脹性石墨粉，置t，空氣氣.氛之爐中15秒，測得 其膨脹後体積為4 1 0 。 、'‘Λ、、'、、、、、:·: :'、一 _ ，Ά、、ν 餘者條件如同例2 测得其 例3 :除 了硝酸（70%k^%2cc 膨脹後体積為4 1 5 c c厂g:、 例4 :除了水取1 8 c c，餘者條件如同例2 ，測得其膨脹後 体積為4 0 0 c c / g，以上舉例之膨脹倍率如表1所示。 表1 · 可膨脹性石墨粉之不同條件之膨脹後體積 IPill
例1 例2 例3 .例4 濃硫酸（98%) cc 360 360 360 360 硝’酸(70%) cc 20 20 22 20 水CC 20 20 20 18 天然石墨粉（目） 13g(32〜40) 40g(20〜80) 40g(2Q〜80) 40g(20〜80) 膨脹後體積（cc/g) 450 410 415、 400 ('、 第8頁 520344
Claims (1)
- ? ? 年月εΓ 91 11 14 il gj 申請專利範園 水混合均“降字作J目气8〇其々^^^ 維持適當溫度，並且酸液混 3合目物84目S大天然石墨粉加入“且 麻碰^織，㈣目__ ·! ：： ·： ;： ； ·： 範圍第1項之膨脹性石墨粉之製作方法 混合酸液時間為1〇〜60分鐘。 ，、中天然石墨粉泡 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )凑4辨^ ( 210X297公f )
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114180569A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-15 | 中国科学技术大学 | 一种混合相石墨的提纯方法 |
| CN120117601A (zh) * | 2025-05-09 | 2025-06-10 | 湖南博邦山河新材料有限公司 | 一种纳米石墨粉及其制备方法与应用 |
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1998
- 1998-05-16 TW TW88119926A patent/TW520344B/zh not_active IP Right Cessation
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