超细石墨粉体的产业化

  超细石墨粉体生产方法，国内外都可分为物理粉碎法和化学合成方法。化学反应分离法即是利用强氧化剂与石墨反应打断其分子间的化学键，形成石墨酸，再进一步处理掉酸形成石墨细粉，目前常用强氧化性酸如浓硫酸浓硝酸等作为强氧化剂使用。

化学方法大致可归结为以下几类：

1、沉淀法：利用共聚物或化合物沉淀的方法

2、水解法：利用水解作用形成的方法

3、喷雾法：通过喷雾干燥喷雾水解喷雾焙烧的方法

4、氧化还原法 

5、冻结干燥法 

6、激光合成法  

7、火花放电法

化学方法虽然可以制取得到石墨粉体，但是介于其生产成本高，工艺复杂，很难进行大规模的生产，所以仅仅少量的存在于实验室的制备。

物理分离法就是介于石墨为层状结构，在较强的横向物理作用力下使得石墨 层与层之间分离的方法，其大致可有以下几种方法：

1、粉碎法：分为干湿粉碎法和湿式粉碎法

2、构建法：分为气体蒸发法、活化氢熔融金属反映法、溅射法，真空沉积法、加入蒸发法、混合等离子体法。

物理方法制备超细石墨粉体具有操作工艺简单，生产成本低，能够大规模的在工业上生产的特点。工业上最常用的是成本低能够进行大规模的工业生产的是物理粉碎方法，其发展从气流粉碎--机械冲级式粉碎—行星式球磨机—到现在最常用搅拌磨。一般来说，物理粉碎方法很难获得纳米级粉体，下图是常见粉碎设备粉碎能力对比图。

搅拌磨是目前能效最高的超细石墨粉碎设备。湿法搅拌磨在我国发展迅速，在非金属粉体的超细加工中运用广泛。搅拌磨对物料的作用方式主要是以摩擦力和剪切力为主，能够较好的保护石墨的片状结构。众所周知，石墨粉体必须保持大量片状颗粒，其材料特性才能充分的发挥。

搅拌磨结构原理图

气流磨种类繁多，也广泛运用于中等硬度以下的物料超细粉碎。它最大的特点就是产品受污染程度低。不足之处在于气流磨配套设备多，单位产品能耗高。

对喷式气流磨结果原理图

球磨机、振动磨这两种传统粉碎设备在石墨粉体加工中也有应用。其技术成熟，价格相对较低，不足之处在于超细粉加工能力不足，不太适合要求在5微米以下的超细粉体加工。