化學(xué)氧化過程簡單地包括氧化和嵌入。石墨的氧化是可膨脹石墨形成的基本條件，因?yàn)椴鍖臃磻?yīng)是否可以順利進(jìn)行，在于石墨層間的開放程度。而天然石墨在常溫下具有很好的穩(wěn)定性和耐酸堿性，所以不與酸堿發(fā)生反應(yīng)。因此，氧化劑的加入成為化學(xué)氧化中不可或缺的關(guān)鍵成分。

氧化劑有很多種。一般使用的氧化劑為固體氧化劑(如重鉻酸l鉀、三氧化鉻等)或一些液體氧化劑(如雙l氧水、硝l酸等)。近年來發(fā)現(xiàn)，重鉻酸l鉀是制備可膨脹石墨常用的主要氧化劑。在可膨脹石墨的制備過程中，插層劑大多是酸。

石墨的這種層狀結(jié)構(gòu)使得層間存在一定的空隙。因此在一定條件下，某些反應(yīng)物(如酸、堿、鹵素)的原子(或單個(gè)分子)即可進(jìn)入層間空隙，并與碳網(wǎng)平面形成層間化合物。這種插有層間化合物的石墨即為可膨脹石墨。碳原子層間以很弱的范德華力相聯(lián)系，這種結(jié)構(gòu)允許插層物質(zhì)能夠順利地進(jìn)入碳原層間而不破壞碳原子層內(nèi)的六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此天然石墨是制備石墨插層化合物好的母體材料。

可膨脹性石墨薄片的膨脹特性不同于其他，受熱達(dá)到一定溫度時(shí)，由于吸留在層間點(diǎn)陣中化合物分解，可膨脹石墨便開始膨脹，稱為起始膨脹溫度，中碳可膨脹石墨，在1000℃時(shí)膨脹完全，達(dá)到體積。膨脹體積可以達(dá)到初始時(shí)的200倍以上。膨脹后的石墨稱為膨脹石墨或石墨蠕蟲，由原鱗片狀變成密度很低的蠕蟲狀，形成了一個(gè)非常好的絕熱層。膨脹石墨既是膨脹體系中的碳源，又是絕熱層，能有效隔熱，在火災(zāi)中具有熱釋放率低，質(zhì)量損失小，產(chǎn)生的煙氣少的特點(diǎn)。

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