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高氟化度氟化石墨简介

来源:上海氟睿 │ 发表时间:2019-05-29 | 浏览数:载入中...

  氟化石墨是碳和氟直接反应而制得的一种石墨层间化合物。其化学结构式可用(CFx)n来表示。其中X为不定值,大小为0

  氟化石墨是一种新型功能材料,具有很低的表面自由能,并且其热稳定和化学稳定性好,主要用作固体润滑剂,保护剂和电极活性材料。氟化石墨是石墨的深加工产品,20世纪70年代形成生产能力,应用领域尚处开拓阶段。由于氟化石墨具有许多优异性能,因此在军事、航空、航天、冶金、机电、化工等领域应用非常广泛。

  氟化石墨 - 结构

  由于石墨呈层状结构,层面内碳原子间距 1.4Å,通过共价键牢固地连结在一起,而层面间碳原子间距为 3.35 Å,其间仅有微弱的范德华力作用,因而石墨层间易插入异类物质而形成石墨层间化合物。当石墨层问插入物为氟时,可形成的石墨层间化合物即为氟化石墨。氟化石墨随其中氟碳比的差异而具有不同特性,但只有氟碳比不小于1的氟化石墨( CFx ) 才具有良好的化学、热压稳定性。在这种氟化石墨中, 氟与碳原子的2Pz电子形成共价键,层面内碳原子间距增至1.52 Å,并且层面发生弯曲,从而失去石墨的导电性,成为绝缘体;同时,由于氟原子的电负性,使层间碳原子间距由3.35 Å伸展至 7.O8 Å,导致层间能大大降低,润滑性能显著提高,所以,氟化石墨是典型的分子晶体。

  氟化石墨 - 理化性质

  氟化石墨是一种白色固体粉末状物质,密度为 2.58×103 kg/m3 ,具有低表面能、高润精性与电活性,吸收热中子断面积比其它封料小等性质。氟化石墨的性质随分子式中碳和氟的比值不同而不同。CF(1-1.25)称为高氟化度石墨CF(0.5-0.99)被称之为低氟化度石墨颜色随着氟含量的增加,由灰黑色变为雪白色,高氟化度石墨具有优良的热稳定性,是电和热的绝缘体,不受强酸和强碱的腐蚀,润滑性能超过MoS2和鳞片石墨,试验证明,在任意温度下,其磨损寿命优于MoS2作为润滑腊的添加剂,能显著提高部件的支承负荷和降低润滑部件的表面温度。低氟化度氟化石墨外观为灰黑色热稳定性较差,一般不作润滑剂使用氟化石墨具有较大的润湿接触角和、及较低的表面能。

  氟化石墨 - 应用领域

  氟化石墨的表面吉布斯自由能、层间能非常小。因而具有独特的润滑性、疏水疏油性,而且其化学、热稳定性也很优异,故可用作固体润滑剂、 防水防油剂、防污剂等。另外,氟化石墨可作为电池活性物质,它能够增加电池的贮存寿命,并能用于制造高能的原电池。

  目前我公司自主研发,工业化生产高氟化度的氟化石墨,应用领域有锂氟碳一次电池、润滑油、脂抗磨添加剂,磁性粉末材料润滑剂。

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