目前對氟化石墨合成方法的研究工作,正在普遍深入地進行之中。已有的合成方法,可分為以下幾種:
直接合成法
將固體碳和氣體氟在的范圍內加熱合成。這一工藝其原料只涉及固體碳和氣體氟兩種,外界條件只有溫度。反應效果的好壞,只和反應物本身和反應條件有關,是較早的合成方法。
催化合成法
在石墨和氟的反應系統(tǒng)中,如果有微量的金屬氟化物存在時,則在低溫的條件下也能合成氟化石墨。金屬氟化物在這里起到了“催化”作用。制得的氟化石墨中,含有微量的金屬氟化物。雖然量微,卻改變了氟化石墨的性質,特別是導電率提高了一個數(shù)量級。所用設備和直接合成法相同。不過對所用的原料純度要求比較高。
固體與固體合成法
前面兩種方法都是固體石墨和氣體氟合成,氣體氟是極毒物質,腐蝕性極強,在高溫下反應,生產(chǎn)很不安全。日本有人研究出用固體含氟聚合物和石墨混合,在惰性氣體中,加熱至259.制得氟化石墨。這一合成方法,為安全生產(chǎn)氟化石墨提供了良好的條件,合成反應是在管式電爐中的石英管內進行的。
立式振動反應器合成法
在鎳制的反應器底部,加裝一個振動器,一方面使反應物料混合均勻,另一方面能提高反應速度,使產(chǎn)率和產(chǎn)品質量都能提高。和回轉反應器比較,在工藝條件的控制上,大幅度地前進了一步。
電解法
將碳素或石墨材料在無水氫氟酸中電解,就可生成新的氟化石墨。具體的說,在陽極和陰極之間使氫氟酸循環(huán),這樣可以連續(xù)地合成氟化石墨。本方法是在循環(huán)式電解裝置中完成的。電解過程的進行,是通過控制反應液的濃度、反應溫度和導電劑添加量等實現(xiàn)的。