
【化】 prodag
half; in the middle; semi-
【計】 semi
【醫】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【經】 quasi
【醫】 colloidal state
black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【醫】 black leaching; graphite; plumbago
【化】 soliquoid; suspension; suspensoid
半膠态石墨懸浮液(Semi-Colloidal Graphite Suspension)是一種特殊形态的石墨分散體系,在工業與科研領域具有重要應用價值。以下從術語構成、物理特性及應用場景三方面進行專業解析:
半膠态(Semi-Colloidal)
指分散顆粒尺寸介于膠體(1-1000 nm)與粗懸浮液(>1 μm)之間的過渡狀态。此類體系兼具膠體的動力學穩定性與懸浮液的沉降傾向性,需通過表面活性劑維持分散(來源:IUPAC膠體化學術語庫)。
石墨懸浮液(Graphite Suspension)
将石墨顆粒分散于液相介質(如水、有機溶劑)形成的多相體系。石墨作為六方晶系碳材料,具有層狀結構,其懸浮液導電性、潤滑性取決于顆粒尺寸及分散度(來源:CRC材料科學手冊)。
流變行為:半膠态體系呈現剪切稀化特性,粘度隨剪切速率增加而降低,滿足卡森模型:
$$sqrt{tau} = sqrt{tau_y} + sqrt{eta_infty dotgamma}$$
其中$tau_y$為屈服應力,$eta_infty$為無限剪切粘度(來源:Journal of Rheology)。
分散穩定性:
通過Zeta電位調控(通常需維持|ζ|>30 mV)及空間位阻效應防止團聚,典型穩定劑包括聚丙烯酸鈉、木質素磺酸鹽(來源:Langmuir期刊)。
導電塗層
用于锂離子電池電極,通過石墨懸浮液塗覆集流體形成導電層,降低界面電阻(來源:ACS Applied Energy Materials)。
高溫潤滑劑
在金屬成型加工中,半膠态石墨懸浮液可在800℃以上形成減摩膜,摩擦系數可降至0.05-0.1(來源:Tribology International)。
核反應堆慢化劑
部分中子增殖堆使用石墨懸浮液作為液态慢化介質,要求粒徑分布D50=200±50 nm(來源:IAEA技術報告庫)。
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)
“半膠态石墨懸浮液”是一種以石墨為基料的特殊分散體系,其定義和特征可歸納如下:
1. 定義與組成
半膠态石墨懸浮液是石墨顆粒在水、礦物油或醇類等介質中形成的半膠态分散體系。相較于完全膠态懸浮液,其顆粒分散程度介于膠态和普通懸浮液之間,通常含有少量穩定劑(如鞣酸或氨)。
2. 物理特性
3. 主要應用
與膠态石墨的區别
膠态石墨由更精細的石墨粉構成,懸浮液穩定性更高;而半膠态石墨顆粒較大,沉降傾向更明顯,但成本較低且能滿足特定工業需求。
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