石墨晶體是兩向大分子層狀結(jié)構(gòu),每一平面內(nèi)的C原子都以C一C共價(jià)鍵相結(jié)合,層與層之間以較弱的范德華力相結(jié)合。石墨的層狀結(jié)構(gòu)十分典型,每一層片是一個(gè)碳原子層,層內(nèi)碳原子之間以sp2雜化軌道成很強(qiáng)的共價(jià)鍵,即1個(gè)2s電子和2個(gè)2p電子雜化等價(jià)的雜化軌道,位于同一平面上,互相形成σ鍵,而二個(gè)未參加雜化的2P電子則垂直于平面,形成二鍵π。石墨的這種層狀結(jié)構(gòu)使得層間存在一定的空隙。因此在一定條件下,某些反應(yīng)物(如酸、堿、鹵素)的原子(或單個(gè)分子)即可進(jìn)入層間空隙,并與碳網(wǎng)平面形成層間化合物。這種插有層間化合物的石墨即為可膨脹石墨。碳原子層間以很弱的范德華力相聯(lián)系,這種結(jié)構(gòu)允許插層物質(zhì)能夠順利地進(jìn)入碳原層間而不破壞碳原子層內(nèi)的六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此天然石墨是制備石墨插層化合物好的母體材料。可膨脹石墨是一種利用物理或化學(xué)的方法使非碳質(zhì)反應(yīng)物插入石墨層間,與炭素的六角網(wǎng)絡(luò)平面結(jié)合的同時(shí)又保持了石墨層狀結(jié)構(gòu)的晶體化合物。它不僅保持石墨優(yōu)異的理化性質(zhì),而且由于插入物質(zhì)與石墨層的相互作用而呈現(xiàn)出原有石墨及插層物質(zhì)不具備的新性能。插有層間化合物的石墨在遇到高溫時(shí),層間化合物將分解,產(chǎn)生一種沿石墨層間C軸方向的推力,這個(gè)推力遠(yuǎn)大于石墨粒子的層間結(jié)合力,在這個(gè)推力的作用下石墨層間被推開,從而使石墨粒子沿C軸方向高倍地膨脹,形成蠕蟲狀的膨脹石墨l2]。石墨層與層之間可"嵌"入化學(xué)物質(zhì)而具有可膨脹性。如可采用硫酸處理石墨,干燥后石墨在高溫下膨脹,這是由于硫酸分子"嵌"入石墨層所致。
編織填料是壓縮型填料(Compression
Packing)主要的一個(gè)組成部分。它是用條、帶、絲束等形狀的軟質(zhì)材料,經(jīng)過編織加工成截面方型或者圓型等長(zhǎng)度較長(zhǎng)的材料。它的用途極為廣泛,是非常經(jīng)典的靜密封元件。隨著纖維工業(yè)及其他材料科學(xué)的發(fā)展,編織填料的種類也隨之有較大的進(jìn)步
編織填料具有應(yīng)用方便,價(jià)格便宜,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通用性強(qiáng)等特點(diǎn),在機(jī)械,冶金,石油,化工,熱電等工業(yè)部門深受歡迎。隨著各工業(yè)部門的科學(xué)發(fā)展,對(duì)編織填料的材質(zhì)提出了新的要求。又因?yàn)榫幙棽牧系倪x擇隨著化學(xué)纖維、無機(jī)化學(xué)、碳素纖維等工業(yè)的發(fā)展,它有了一個(gè)更加廣闊的選擇余地。