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氟化石墨

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氟化石墨
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氟化石墨

【摘要】:
立车光电材料专注于高纯氟化物的研发与生产18633816777

立车光电材料

氟化石墨,中文别名聚氟化碳,是现今国际上高科技、高性能、高效益新型炭/石墨材料研究热点之一,其性能卓越,品质独特,是功能材料家族中一朵奇葩.
氟化石墨分子式是CH4F2,分子量54.0393,呈白色粉末状.从结构上看是氟进入到石墨六碳环平面层之间,与石墨相似,故称氟化石墨.其化学组成和晶体结构随反应温度及原料晶型结构不同而不同.氟化石墨出现之前,固体润滑剂主要是石墨和二硫化钼,石墨在有空气或水蒸气存在时,具有良好润滑性能,而在真空或还原性气氛下,润滑性能大为降低,二硫化钼在空气等氧化性气氛下,与氧坟茔生成三氧化钼,使原来二维层状结构转化为三维结构,因而润滑性急剧下降.氟化石墨摩擦系数比石墨和二硫化钼低,且不受环境气氛影响,作为固体润滑剂,氟化石墨优于二硫化钼.
从石墨、石墨层间化合物、氟化石墨等结构来论述氟化石墨优良物理化学性能.
石墨晶体结构
石墨化学式为碳,晶体结构为六方晶系,如下图所示,每个碳原子与三个相邻碳原子之间距离相等,都为1.42Å,单层与层之间距离却为3.35Å.石墨这种结构,表现为在碳原子平面上,SP2杂化轨道电子形成共价键与P轨道电子形成金属键相连接,形成牢固六角网状平面,碳原子间具有极强键合能;而在碳原子平面之间,其结合则是极弱范德华力.这种层状结构特点决定了石墨一系列独特物理化学性质,同时可提供了其他物质插入碳原子平面间形成石墨层间化合物可能性.
石墨层间化合物分类

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广义石墨层间化合物可分为两类,一类是层平面内碳原子和层间反应物质,以共价键牢固地结合,这一类化合物由于共价键相当牢固,从而使石墨失去导电性,变成了绝缘体,因此,将这类化合物称之为非传导性层间化合物,氟化石墨属于这一类.另一类层间化合物是碳层平面和反应物之间键比较弱,碳原子并不失去芳香族平面性,层间反应物也不会失去原有分子性质,,这类化合物是一种分子化合物,称之为传导性层间化合物.另外,按插入层间客体和主体石墨作用,可将石墨层间化合物划分为:插入物和石墨间有电荷转移,二者之间产生静电引力(电荷移动型;插入物与碳原子形成共价键(共价键型).
石墨层间化和物种类繁多,性能各异.它既保留了石墨优异物理、化学特性,同时由于碳原子平面层与插入层物质相互作用又出现了一系列新物理、化学特性,如高导电性、超导性等.

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