
【化】 prodag
half; in the middle; semi-
【计】 semi
【医】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【经】 quasi
【医】 colloidal state
black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【医】 black leaching; graphite; plumbago
【化】 soliquoid; suspension; suspensoid
半胶态石墨悬浮液(Semi-Colloidal Graphite Suspension)是一种特殊形态的石墨分散体系,在工业与科研领域具有重要应用价值。以下从术语构成、物理特性及应用场景三方面进行专业解析:
半胶态(Semi-Colloidal)
指分散颗粒尺寸介于胶体(1-1000 nm)与粗悬浮液(>1 μm)之间的过渡状态。此类体系兼具胶体的动力学稳定性与悬浮液的沉降倾向性,需通过表面活性剂维持分散(来源:IUPAC胶体化学术语库)。
石墨悬浮液(Graphite Suspension)
将石墨颗粒分散于液相介质(如水、有机溶剂)形成的多相体系。石墨作为六方晶系碳材料,具有层状结构,其悬浮液导电性、润滑性取决于颗粒尺寸及分散度(来源:CRC材料科学手册)。
流变行为:半胶态体系呈现剪切稀化特性,粘度随剪切速率增加而降低,满足卡森模型:
$$sqrt{tau} = sqrt{tau_y} + sqrt{eta_infty dotgamma}$$
其中$tau_y$为屈服应力,$eta_infty$为无限剪切粘度(来源:Journal of Rheology)。
分散稳定性:
通过Zeta电位调控(通常需维持|ζ|>30 mV)及空间位阻效应防止团聚,典型稳定剂包括聚丙烯酸钠、木质素磺酸盐(来源:Langmuir期刊)。
导电涂层
用于锂离子电池电极,通过石墨悬浮液涂覆集流体形成导电层,降低界面电阻(来源:ACS Applied Energy Materials)。
高温润滑剂
在金属成型加工中,半胶态石墨悬浮液可在800℃以上形成减摩膜,摩擦系数可降至0.05-0.1(来源:Tribology International)。
核反应堆慢化剂
部分中子增殖堆使用石墨悬浮液作为液态慢化介质,要求粒径分布D50=200±50 nm(来源:IAEA技术报告库)。
Derjaguin, B. V. Theory of Stability of Colloids and Thin Films (Springer)
ASTM D7775-19 Standard Guide for Measurements on Small Graphite Specimens
Zhang, Q. et al. Advanced Graphite Colloids for Battery Electrodes, Energy Storage Materials (2023)
“半胶态石墨悬浮液”是一种以石墨为基料的特殊分散体系,其定义和特征可归纳如下:
1. 定义与组成
半胶态石墨悬浮液是石墨颗粒在水、矿物油或醇类等介质中形成的半胶态分散体系。相较于完全胶态悬浮液,其颗粒分散程度介于胶态和普通悬浮液之间,通常含有少量稳定剂(如鞣酸或氨)。
2. 物理特性
3. 主要应用
与胶态石墨的区别
胶态石墨由更精细的石墨粉构成,悬浮液稳定性更高;而半胶态石墨颗粒较大,沉降倾向更明显,但成本较低且能满足特定工业需求。
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