[發(fā)明專利]防硫酸和核泄漏鱗片微細(xì)石墨

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210349727.1
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102826544A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李厚獻(xiàn);謝有贊;李真
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南汨特科技新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務(wù)所 43103
• 代理人: 龔正初

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石墨，特別是一種防硫酸和核泄漏鱗片微細(xì)石墨。

背景技術(shù)

現(xiàn)代科技發(fā)展日新月異，石墨材料的許多優(yōu)良功能，有待人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、挖掘，對科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)作用是巨大的。在工藝領(lǐng)域，經(jīng)常出現(xiàn)化學(xué)危險(xiǎn)品的泄漏、油庫著火、金屬鈉的燃燒、稀有金屬元素的泄漏、浸水、海上漏油等，它們需要有一種手段去瓦解，清除危險(xiǎn)，不能用水去滅火、防污。水是上述化學(xué)危險(xiǎn)的助燃劑、擴(kuò)散劑，不僅不能制止泄漏，相反危險(xiǎn)程度會(huì)擴(kuò)大，會(huì)造成二次污染，我們有什么辦法制止火勢擴(kuò)大、消毒、抑制腐蝕的危險(xiǎn)品，制止其危害擴(kuò)大呢？一般是用水去消防，對于化學(xué)類物質(zhì)，這是反作用，無助于消防，在2010年以前，各國能源專家肯定核能是發(fā)展方向，即是出現(xiàn)美國三里島核泄漏，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站的破壞核泄漏，人們并未注意到核電站一旦出現(xiàn)事故，將是巨大災(zāi)難，去年日本福島核電站出事，至今日本45座核電站將全部關(guān)停，這是大事故，其一，沒有足夠注意消防安全；其二，認(rèn)為砂子、水泥是可以阻擋泄漏，核輻射不是這么好對付的。所以，我國從很早提出了消防安全課題。

經(jīng)過長期研究，我們發(fā)現(xiàn)了石墨材料具有消解功能，這是特殊物質(zhì)的特異功能。

天然石墨有消解功能。

1、天然石是六方晶體結(jié)構(gòu)，有少數(shù)菱面晶體，密度小是功能材料的自然屬性，會(huì)漂浮在水面上，能覆蓋到泄漏化學(xué)試劑上面，防止四向溢流，作為一種隔離材料，覆蓋材料。

2、石墨比熱隨溫度上升而逐漸增大、密度下降、儲熱性能優(yōu)良。

3、石墨是熱的良導(dǎo)體，導(dǎo)熱系數(shù)為150W/m·k次于鋁，相當(dāng)于黃銅，比鐵高。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度上升而下降，隨石墨密度增大而提高。

4、抗熱震性——彈性模量低10Gpa（銅21Gpa）

因溫度引起的熱應(yīng)力小，材料不致崩裂，石墨的熱膨脹系數(shù)很小0.1～0.2х10^-6℃,因此，具有良好的抗熱震性。

5、高溫溫度：一般金屬材料在常溫下強(qiáng)度很高，但溫度升高時(shí)，強(qiáng)度急劇下降。而石墨相反，在200℃以下，強(qiáng)度隨著溫度面升高，在2000～2800℃左右達(dá)到最大值。

6、化學(xué)穩(wěn)定性好——石墨是化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)的材料之一，一般情況下，不易和介質(zhì)，如液態(tài)金屬，氫氟酸等發(fā)生化學(xué)作用，與鹽酸作用甚微；但受濃硫酸侵蝕，可被硝酸氧化；氫氟酸在高溫時(shí)才和石墨起反應(yīng)。高溫時(shí)發(fā)生氧化，而在600℃以下使用是安全的，瞬時(shí)可達(dá)到800℃。

7、核性能優(yōu)良——微觀吸收截面δa(-2200m/s)0.0034靶

?????????????????微觀散射截面δa(-2200m/s)4.8靶

密度??1.65g/cm³

減速比?ξΣs/Σa200

石墨的優(yōu)異性能決定了其優(yōu)良功能，可以做各種基本材料。

發(fā)揮綜合性能，可以用于硫酸等防泄漏及防核輻射功能。

作為滅火用石墨，并非各種石墨材料均可使用，應(yīng)有特定性能要求，現(xiàn)在知道：石墨是碳的三種同素異形體之一，它具有優(yōu)良的化學(xué)惰性；不溶于有機(jī)溶劑和無機(jī)溶劑；與許多酸類不起反應(yīng)；能在任何溫度下抗氫氟酸的侵蝕；不與任何濃度的堿溶液起反應(yīng)；除具有強(qiáng)氧化性的鹽外，能抵抗任何濃度的鹽類，它只參與三種反應(yīng)，即：（1）高溫氧化；（2）生成層間化合物；（3）溶解于能生成碳化物的金屬熔體中。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道^[6,28]：美國利用石墨層間化合物高溫下瞬時(shí)體積膨脹的性能，把它作為滅火材料；又有文獻(xiàn)介紹，石墨——FeCl₃——NH₃已經(jīng)用來制造滅火片^[9,26]。

膨脹石墨雖由天然鱗片石墨經(jīng)化學(xué)處理制得，其化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性與天然石墨一樣，它對一般的化學(xué)溶劑、石油產(chǎn)品、酯類、酮類、蒸汽和還原性氣氛等介質(zhì)具有穩(wěn)定性，在含氧介質(zhì)氣氛下，600℃和瞬時(shí)800℃不被氧化。一般在450℃它與鈉不起化學(xué)反應(yīng)，使用是安全的，因此，石墨是科學(xué)家們探索的鈉的滅火材料。應(yīng)該指出，快堆中液態(tài)金屬鈉的燃燒點(diǎn)因金屬表面狀況而異，可在140℃－840℃范圍內(nèi)發(fā)生自燃，但無論在什么溫度發(fā)生自燃，鈉的溫度將穩(wěn)定在650℃－800℃之間，故可以通過覆蓋法使鈉隔絕空氣，達(dá)到消防效果，依據(jù)這一特性，用于快堆鈉火消防的材料應(yīng)具有高溫瞬間體積膨脹，密度低及高溫化學(xué)性能穩(wěn)定的石墨材料。