石墨電極：氟化石墨的合成工藝

2020-12-14 點擊量：2028

 

石墨電極：氟化石墨的合成工藝
（1）高溫合成法

這是氟化石墨合成中最常用的方法，在一定溫度下讓石墨和氟氣直接反應。石墨成粉狀裝入反應容器中，在通入氟氣之前先進行活化，然后通入幾個小時的干燥氮氣，反應物中的揮發性雜質被除去，最后才能通氟氣，反應溫度為300~600℃，反應時間1~200h不等，石墨原材料類型和反應時間、溫度決定了制得的氟化石墨的成分。分子結構中C/F的值隨反應溫度的變化而變化。

（2）低溫合成法

（3）催化合成法

催化合成法是指當存在金屬氟化物(如LiF)時，石墨與氟氣的反應可在低于300℃的溫度條件下順利進行。其中，金屬氟化物主要起到催化作用，并且金屬氟化物的存在可以提高氟化石墨的某些性能，如電導率。

金屬氟化物的添加可以加快合成速度，改善反應條件，但對原料的純度要求較高。如石墨固定碳含量要求大于99.4%；氟氣純度要求99.4%～99.7%，其中N2的含量小于0.3%～0.6%，HF的含量小于0.01%；CuF2、AlF3等金屬氟化物的純度要求大于98%。同時，要考慮氟氣的危害性，確保反應安全進行。

（4）電解合成法

在電池兩極中間，因為電場的影響，石墨和氫氟酸被電解，發生電化學反應能夠生成氟化石墨，通過反應液濃度、反應溫度和電解質量能夠控制電解過程的進行。但氟化程度較低，產物F/C不均勻，該法的工藝仍在進一步完善之中。

（5）固-固合成法

該法利用固體含氟聚合物和石墨混合，在惰性氣體中加熱至260℃制的氟化石墨。這一合成方法在安全性上得到改善，但氟化程度較低，產品不均勻。

小結

氟化石墨的合成設備、反應條件及原料性質等方面的進一步優化對完善高效、安全、環保的生產工藝具有十分重要的作用，也是進一步拓展氟化石墨應用領域的基礎。

作為一種高技術、高效益的精細功能材料，氟化石墨具有一系列獨特的物理化學性能，可以預見其應用范圍將不斷擴大。目前，美日等國已形成了產業化的規模，但我國氟化石墨距離大規模產業化尚有一段距離。本文選擇：石墨電極 http://www.www.hapyrp.cn/Index/news_info/cid/245.html