本发明属石墨深加工技术领域，主要涉及利用电化学方法使石墨改性制备石墨聚碳新材料技术。
背景技术：
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目前，石墨行业、石墨深加工研发部门，一致存在一种误解，表现在利用氟化方法提纯石墨上，石墨晶体为由正六边碳环构成的平面层状结构，有些杂质处于层与层之间，主要是一些氧化硅类杂质，这些杂质通过普通的选矿、精选法无法去除，于是出现了氟化提纯法，它可以将石墨中的杂质特别是硅类杂质去除掉，此种方法便被误认为是生成氟化石墨，这是完全错误的，该方法仅仅是利用氟去除了硅类杂质，仅仅是将石墨提纯，石墨分子结构并未产生任何改变，石墨还是石墨，石墨的性质没有任何改变，将此提纯的石墨称之为“氟化石墨”是大错特错了。
目前氟化石墨已成为国际上高科技、高性能、高收益的新型碳/石墨新材料的研究热点。真正的氟化石墨，国内外文献报道甚少，或报道的仅仅是有关氟化石墨新材料的功能用途等，至于其生成方法、制备技术基本没有报道和披露。国内对上述研究处于刚刚起步阶段。
技术实现要素：
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本说明的研究目的，是提供一种利用电化学方法使石墨改性制取聚碳材料新工艺。该工艺简单、科学、可行，成功制取了改性石墨聚碳新材料，即高级聚合碳新材料。
本发明的内容是，一种利用电化学方法使石墨改性制取聚碳材料新工艺，包括电解槽1、电解质5、正负电极6、直流电源E。还包括用于+50-99高碳石墨4，取其重量1KG，分装于2个相同的耐酸袋3中置于电解槽1内，将2只石墨电极分别插入2个石墨袋中，向电解槽内倒入电解质氢氟酸水溶液15kg，将12V的直流电源E连接2电极，电解电流为1.5-2A，反应温度保持在80-85℃。
进一步优选的是，所述高碳石墨为含碳量高于99％的高纯石墨；所述电解质氢氟酸水溶液其质量百分比浓度为35-45％，电解槽内氢氟酸水溶液液面高于石墨袋中所装石墨。
进一步优选的是，所述12V直流电源E设置相同的2组，将2组电源极性相反的并联，第一组电源支路设有开关k1，第二组电源支路设有开关k2，二支路并联后的二端分别连接电位器10和电流表9，然后分别连接两电极6。
进一步优选的是，电解过程每隔4小时倒极一次，即先将开关K1闭合，K2断开，使左侧石墨袋中电极为阳极，右侧石墨袋中电极为阴极。经过4小时，将开关K2闭合，K1断开，使右侧石墨袋中电极为阳极，左侧石墨袋中电极为阴极；倒极时同时将左右二个石墨袋及其电极分别转动180°，上述电解反应过程持续100小时。
本发明所产生的有益效果：
本发明采用独特的电解新工艺，由该新工艺成功的制备出单氟四碳石墨改性聚碳新材料，是真正的氟化石墨新材料。它与未氟化的石墨相比，质量大、密度高，质量密度提高了8倍。理论分析，其每立方纳米有875个碳原子，有2625个电子量，电子量是原石墨的3.5倍。它改变了普通石墨的可塑性，产生具有自吸引絮凝性。通过电解化学反应过程中分解了石墨的片状网状分子结构，从石墨中获取了15-20％高级聚合碳新材料。改变了石墨的天然性质，分子式为(C4F)n，填补国内空白。其分目可达到纳米级，这是其他深加工方法无法达到的。该材料还具有一独特性，即用强弱不同的电场和不同的金属离子去轰击它时可产生不同的正负极性。该新材料具有亲水亲油性、独特的高润滑性、导电异性、不与一般酸碱反应的化学稳定性。可广泛用作高温润滑剂、用于循环机油中起耐磨作用。聚碳参与不同的金属离子在电的轰击作用下，产生不同的正负极材料。实用于高能锂电池的阴阳极材料，其高耐磨性用于电镀镍基-聚碳金属表靣覆层，耐磨度可提高3倍。可作为金属冶炼中特殊性能添加剂、有机化工高分子材料优异性能改性剂，高能物理用作原子反应堆中子减速剂等，是一种用途非常广泛的新型功能材料。
附图说明：
附图1本发明电解制备法原理图
具体实施方式：
以下结合说明书附图，进一步说明该电化学方法使石墨改性制取聚碳材料新工艺之原理。该工艺采用的电解设备及其制备过程是，电解设备包括电解槽1、电解质5、正负电极6、直流电源E、电位器10、电流表9和温度计7，电解槽设有有盖2，盖上设有出气筒8。还包括用于被改性的石墨4，石墨为含碳量高于99％的高纯石墨，取其重量1KG，平均分装于相同的2个耐酸袋3中。所述电极6为石墨电极，分别插入2个耐酸石墨袋中，将石墨袋扎口放入电解槽内。石墨电极插入石墨袋内，相当于装有石墨的石墨袋即为电极。所述电解质为质量百分比浓度35-45％的氢氟酸水溶液，本实施方式为40％的氢氟酸水溶液，取其重量15kg倒入电解槽1内，液面应高于石墨袋中所装石墨之高度。12V直流电源E设置有相同的2组，将其电源极性相反的并联，并于第一组电源支路设置开关k1，第二组电源支路设置开关k2，二支路并联后的二端分别连接电位器10和电流表9，然后分别连接二电极6。温度计7插入电解槽电解质内。
该电解工艺采用了浓度为35-45％的氢氟酸水溶液作电解质，设置了合理的电解电压、电流参数。电解时：先将开关K1闭合，K2断开，电源E1回路连通，此时左侧石墨袋中电极为阳极，右侧石墨袋中电极为阴极，调节电位器，观察电流表，保持电流为1.5-2A，本实施方式电流为2A。电解反应温度保持在80-85℃，本实施方式为85℃。此时，电解池中F离子向左侧石墨袋及其电极定向移动，F离子在电场力的作用下打破原石墨分子正六边碳环平面层结构，氟失去电子被氧化，构成单氟四碳(C4F)n新分子结构。电解槽中H离子定向移动之右侧石墨袋及负电极，获得电子还原成氢气放出。
上述电解过程间隔4小时，断开开关1，闭合开关2，使电源E2回路连通，使右侧石墨袋中电极成为阳极，左侧石墨袋中电极为阴极，调节电位器，观察电流表，保持电流为2A，电解反应过程与倒极前正好相反。如此每隔4小时倒极一次，在倒极的同时将左右二个石墨袋及其电极分别转动180°。使二电解槽内电解反应均等、平衡、反应充分。上述电解反应过程持续100小时。电解后，将电解槽盖2打开，取出石墨袋，将袋内反应后的改性聚合碳倒出，经水洗涤去酸，得终产品——聚单氟四碳石墨改性新材料。