
【化】 porous graphite
【医】 porosity
black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【医】 black leaching; graphite; plumbago
多孔石墨(porous graphite)是一种具有三维连通孔隙结构的碳基材料,其英文释义为"a carbon material with interconnected pore structure and graphitic crystallinity"。该定义源自《材料科学与工程术语手册》(2019年版)对石墨基多孔材料的分类标准。
从结构特性分析,多孔石墨的孔隙率通常介于30-90%之间,孔径分布包含微孔(<2nm)、介孔(2-50nm)和大孔(>50nm)三类,这种多尺度孔隙结构使其在吸附、储能等领域具有特殊功能。根据《新型碳材料》期刊2023年的研究论文,其比表面积最高可达3000 m²/g。
应用层面,多孔石墨被广泛应用于锂离子电池电极(能量密度提升15-20%)、燃料电池双极板(导电率>100 S/cm)以及核反应堆中子慢化剂等尖端领域。中国国家标准化管理委员会GB/T 35165-2017标准中明确规定了核级多孔石墨的技术参数要求。
相关术语需注意与"膨胀石墨"(expanded graphite)的区分:前者通过模板造孔形成稳定孔隙,后者通过插层膨胀获得蠕虫状结构。美国材料试验协会ASTM C709-22标准文件对此有详细对比说明。
多孔石墨是一种具有特殊孔隙结构的碳素材料,其核心定义和特性可归纳如下:
多孔石墨是指总气孔率大于45%、体积密度小于1.20g/cm³的炭素制品。根据热处理温度不同分为:
结构特征
具有三维网络孔隙结构,孔径分布集中在50-100μm,比表面积可达3500-4000m²/g,兼具石墨的高导电性和孔隙的高吸附性。
技术参数
半导体制造
在碳化硅单晶生长中承担三大核心作用:
医用领域
作为非慢性创面敷料,用于止血和创面护理。
环保与能源
用于吸附污染物、制备超级电容器电极材料。
主要包括化学气相沉积法(CVD法)、热化学插层法、微波膨化法等,其中纳米级孔隙可通过机械挤压膨胀石墨实现。
我国已突破高端制备技术,如北京协同创新研究院开发的三维多孔石墨材料,打破国外垄断(摩根、西格里等品牌)。
以上内容综合了材料学定义、工业应用和技术参数等多维度信息,如需查看具体实验数据或专利细节,可参考、5、6等来源。
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