隐晶质石墨的混合酸法纯化及吸波性能研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:Whding713
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为了提高天然隐晶质石墨固定碳含量、拓宽隐晶质石墨的应用范围,本文进行了两个部分的研究:1、隐晶质石墨的混合酸法提纯:采用HF-HCl混合酸一步法对隐晶质石墨进行提纯,研究了液固比、氢氟酸体积含量、酸洗温度、酸洗时间、酸洗次数对隐晶质石墨固定碳含量的影响。结果表明:隐晶质石墨的固定碳含量随液固比的增加而降低,随氢氟酸含量和酸洗温度的升高先增加后降低,随酸洗次数的增加而升高。当液固比为2,氢氟酸体积含量为40%,在恒温60°C下反应时间3h,酸洗次数为4次时,隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%达到99.41%。采用SEM/EDS、XRD对提纯前后隐晶质石墨的微观形貌、组成成分、晶体结构进行分析。2、隐晶质石墨在吸波材料中的应用:分别以原矿、纯化后以及球磨处理后的隐晶质石墨制备了隐晶质石墨/LDPE复合材料,探讨了隐晶质石墨的含量、纯度、粒径对隐晶质石墨复合材料吸波性能的影响。研究表明:1)隐晶质石墨复合材料反射率峰值随着隐晶质石墨含量的增加逐渐向低频移动,反射率峰值先增高后降低。隐晶质石墨的最佳添加量为60%,此时复合材料的反射率峰值为-25.19dB,低于-5dB的带宽为4.31GHz,低于-10dB的带宽为2.57GHz。2)纯化后固定碳含量为98.92%的隐晶质石墨作为吸收剂的最佳添加量同样为60%,此时复合材料的反射率峰值为-25.96dB,低于-5dB的带宽为5.37GHz,低于-10dB的带宽为1.24GHz。提高隐晶质石墨的固定碳含量能改善本研究中复合材料的取向性。3)随着球磨转速的增加、平均粒径的减小,复合材料反射率峰值得到明显降低,吸波频段拓宽。当球磨转速为800r/min时,隐晶质石墨复合材料低于-5dB带宽达到8.22GHz,低于-10dB的带宽为1.86GHz,反射率峰值达到-23.4dB。本研究中混合酸法能有效提高隐晶质石墨的固定碳含量。隐晶质石墨可通过颗粒细化来提高其吸波性能。
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