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氟化焦碳

中文名： 氟化石墨Graphite Fluoride

缩写： GF

化学式： （CFx）n

CAS号： 51311-17-2

简介

氟化石墨是碳和氟直接反应而制得的一种石墨层间化合物。其化学结构式可用（Cfx）n来表示。其中X为不定值，大小为0＜X＜1.25。

氟化石墨是一种新型功能材料，属石墨深加工产品。具有很低的表面自由能，并且其热稳定和化学稳定性好，因而具有独特的润滑性、疏水疏油性，而且其化学、热稳定性也很优异，故可用作固体润滑剂、 防水防油剂、防污剂等。另外，氟化石墨可作为电池活性物质，它能够增加电池的贮存寿命，并能用于制造高能的原电池。由于氟化石墨具有许多优异性能，因此在军事、航空、航天、冶金、机电、化工等领域应用非常广泛。

氟化石墨 - 结构

由于石墨呈层状结构，层面内碳原子间距 1.4，通过共价键牢固地连结在一起，而层面间碳原子间距为 3.35 ，其间仅有微弱的范德华力作用，因而石墨层间易插入异类物质而形成石墨层间化合物。当石墨层问插入物为氟时，可形成的石墨层间化合物即为氟化石墨。 氟化石墨随其中氟碳比的差异而具有不同特性，但只有氟碳比不小于1的氟化石墨( CFx ) 才具有良好的化学、热压稳定性。在这种氟化石墨中， 氟与碳原子的2Pz电子形成共价键，层面内碳原子间距增至1.52 ，并且层面发生弯曲，从而失去石墨的导电性，成为绝缘体；同时，由于氟原子的电负性，使层间碳原子间距由3.35 伸展至 7.O8 ，导致层间能大大降低，润滑性能显著提高，所以，氟化石墨是典型的分子晶体。

氟化石墨 - 理化性质

氟化石墨是一种白色固体粉末状物质， 密度为 2.58×103 kg/m3 ，具有低表面能、高润滑性与电活性，吸收热中子断面积比其它封料小等性质。氟化石墨的性质随分子式中碳和氟的比值不同而不同。CF（1-1.25）称为高氟化度石墨CF（0.5-0.99）被称之为低氟化度石墨颜色随着氟含量的增加，由灰黑色变为雪白色，高氟化度石墨具有优良的热稳定性，是电和热的绝缘体，不受强酸和强碱的腐蚀，润滑性能超过MoS2和鳞片石墨，试验证明，在任意温度下，其磨损寿命优于MoS2作为润滑腊的添加剂，能显著提高部件的支承负荷和降低润滑部件的表面温度。低氟化度氟化石墨外观为灰黑色热稳定性较差，一般不作润滑剂使用氟化石墨具有较大的润湿接触角和、及较低的表面能。

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