
【化】 porous graphite
【醫】 porosity
black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【醫】 black leaching; graphite; plumbago
多孔石墨(porous graphite)是一種具有三維連通孔隙結構的碳基材料,其英文釋義為"a carbon material with interconnected pore structure and graphitic crystallinity"。該定義源自《材料科學與工程術語手冊》(2019年版)對石墨基多孔材料的分類标準。
從結構特性分析,多孔石墨的孔隙率通常介于30-90%之間,孔徑分布包含微孔(<2nm)、介孔(2-50nm)和大孔(>50nm)三類,這種多尺度孔隙結構使其在吸附、儲能等領域具有特殊功能。根據《新型碳材料》期刊2023年的研究論文,其比表面積最高可達3000 m²/g。
應用層面,多孔石墨被廣泛應用于锂離子電池電極(能量密度提升15-20%)、燃料電池雙極闆(導電率>100 S/cm)以及核反應堆中子慢化劑等尖端領域。中國國家标準化管理委員會GB/T 35165-2017标準中明确規定了核級多孔石墨的技術參數要求。
相關術語需注意與"膨脹石墨"(expanded graphite)的區分:前者通過模闆造孔形成穩定孔隙,後者通過插層膨脹獲得蠕蟲狀結構。美國材料試驗協會ASTM C709-22标準文件對此有詳細對比說明。
多孔石墨是一種具有特殊孔隙結構的碳素材料,其核心定義和特性可歸納如下:
多孔石墨是指總氣孔率大于45%、體積密度小于1.20g/cm³的炭素制品。根據熱處理溫度不同分為:
結構特征
具有三維網絡孔隙結構,孔徑分布集中在50-100μm,比表面積可達3500-4000m²/g,兼具石墨的高導電性和孔隙的高吸附性。
技術參數
半導體制造
在碳化矽單晶生長中承擔三大核心作用:
醫用領域
作為非慢性創面敷料,用于止血和創面護理。
環保與能源
用于吸附污染物、制備超級電容器電極材料。
主要包括化學氣相沉積法(CVD法)、熱化學插層法、微波膨化法等,其中納米級孔隙可通過機械擠壓膨脹石墨實現。
我國已突破高端制備技術,如北京協同創新研究院開發的三維多孔石墨材料,打破國外壟斷(摩根、西格裡等品牌)。
以上内容綜合了材料學定義、工業應用和技術參數等多維度信息,如需查看具體實驗數據或專利細節,可參考、5、6等來源。
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