[01913148]天然隐晶质石墨深加工技术及新产品开发

石墨，被誉为“工业味精”和“黑金子”，与节能环保、新能源、高端装备制造、新材料等新兴产业 关系极其密切，世界多个国家和地区已将其列为战略性矿产。我国是天然石墨资源大国，储量、产 量及出口量均居世界前列，但我国生产的石墨制品绝大部分还处在初级阶段，多年来我国低价出口 初级产品，却高价进口高附加值的石墨产品已成为石墨行业发展的突出问题。与鳞片石墨相比，隐 晶质石墨的晶体直径一般小于1μm，比表面积范围在1-5m2 /g之间，因其结晶程度低，晶粒小，性能 不如鳞片石墨，应用范围较窄。湖南郴州是我国主要的隐晶质石墨矿区，矿藏量占全国总储量的 74.7%左右，而且该矿区的隐晶质石墨质量较好，固定碳含量高。为了解决隐晶质石墨结构的特殊性 导致其深加工难度大的问题，本项目选取有代表性的湖南郴州天然隐晶质石墨为研究对象，采用自 主开发的一步纯化处理方法对天然隐晶质石墨进行提纯处理，通过研发相关提纯设备，开展了以天 然隐晶质石墨为原料的功能性复合材料应用研究。在国土资源部公益性行业科研专项、湖南省科技 厅和国土资源厅科技计划资助下，从2010年12月开始开展天然隐晶质石墨深加工及应用研究，取得 了系列成果，主要技术发明创新如下： u 开发了天然隐晶质石墨复合吸波涂层制备技术。从天然隐晶质石墨的纯化和球磨出发，在不改变石墨 形态的条件下对隐晶质石墨进行细化，在此基础上提出了一种石墨烯气凝胶及其制备方法。所得石墨 烯气凝胶密度小，整体性好，具有一定机械强度和回弹性能。上述技术将经过处理的天然隐晶质石墨 应用在吸波材料上，获得吸波性能可调的良好吸波材料。 u 开发了天然隐晶质石墨水性防腐涂料制备技术。采用低成本的隐晶质石墨为填料，开展了环保水性石 墨防腐涂料的研制，自主设计了涂料生产线。由于石墨是多层片状结构，可以形成平行叠加的错层厚 膜，产生特殊的“迷宫”效应，迫使介质迂回渗入，从而延缓了腐蚀介质扩散和侵入基体的途径和时间， 延长了涂层的使用寿命。 u 项目共申请专利16项，其中授权发明专利10项、出版著作1部，发表SCI论文7篇。项目所取得的成果 已在企业推广应用，通过技术改进升级，企业实现了利润成倍增长，产生了较好的社会效益和经济效 益。本项目为提升我国天然隐晶质石墨的深加工技术水平和附加值，解决目前天然隐晶质石墨行业由 于无序竞争而造成的低价倾售和资源大量浪费的问题，同时也为我国盘活该类矿种，增加有效储量提 供了技术支撑。