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第37期迈科技公益大讲堂 | 高品质石墨烯规模化制备及产业化应用

活动时间:2021.02.24 - 2021.02.24

活动地点 : 迈科技企业交流群

活动简介

石墨烯行业专家在线分享,互动交流,现场答疑!

活动详情

 专家介绍


胡南滔

上海交通大学 副教授

主要研究方向:低维纳米材料微纳结构及其器件应用。 曾先后担任上海交通大学微纳科学技术研究院任助理研究员、新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院从事访问学者。作为项目负责人主持了多项科研项目,荣获2012年荣获上海交通大学晨星学者( C类)荣誉,在低维纳米材料及其应用领域积累了丰富的研究经验及理论。


⭐ 核心技术

1、小尺寸单层高含氧氧化石墨烯(单层,氧含量大于40 wt.%)

(催化剂载体,可实现金属的8 wt.%以上含量的单原子负载;树脂纤维原位增强;石油开采以及还原氧化石墨烯润滑油添加剂)

2、大尺寸单层氧化及还原氧化石墨烯(及大尺寸还原氧化石墨烯,单层)

(十微米到百微米不同尺寸订制,可用于防腐、特殊耐酸碱、耐高温、防火、耐磨防水等特殊涂料添加剂;手机导热膜; 硅碳负极电池材料)

3、高导电石墨烯微片及石墨烯浆料

(导电率从100000 S/m到200000 S/m,用于导电性和导热性要求比较高的领域,比如电热浆料/膜、导电浆料、电子、导电复合材料、导热散热材料等)


⭐ 技术优势

• 片尺寸可定制片层在100纳米~2微米,以及10微米以上(目前市场上制备的氧化石墨烯片层一般在1~5微米),同样适合于普通尺寸产品(1~5微米)制备

• 反应温和安全,成本低廉,单层率高(>99.9%),一致性好,质量稳定

• 反应快速,反应装置简单,无需加热,室温即可完成反应

•  非常适合于更大规模产业化放大,可进行多功能、定制化应用


⭐主要应用及领域

1、防腐涂料

领域:石油化工、船舶、 能源设施、家电、桥梁、铸铁件、无纺布等领域

优势:在活性介质之间形成物理阻隔层,对基底材料起到良好的防护作用

2、润滑油/机油添加剂

领域:用于工程机械、物流车、小型车、大型机械、车刀等

优势:节油、减磨、防腐及抗极压性能增强

3、导电添加剂

领域:可用于触控屏、电子元器件、电池、、传感器、超级电容器等

优势:改善电极材料的导电性能,提高倍率性能和循环寿命

4、导热浆料/膜

领域:手机、电脑、微型电路、CPU、LED灯具、电器、机柜、电线电缆、暖气片、风机风扇、热力管道、纺织、罐体、工业设备、建筑、水箱、交通工具等

优势:石墨烯导热片的导热快、可折叠等性能远远优于石墨片,技术难度小

5、碳铝金属复合添加剂

领域:精密仪器、航天航空制造、电子和光学仪器等领域

优势:减轻仪器质量,极大改善金属性能,如强度、散热、导电等


 主办单位:迈科技

 活动时间:2月25日 晚7:30-8:30

 活动形式:腾讯会议在线分享

活动议程

19:30-19:35  分享嘉宾与活动介绍

19:35-20:05  项目介绍+行业分析

20:05-20:30  行业交流

报名成功后我们的工作人员将与您电话联系,邀您加入迈科技企业交流群,活动咨询可随时联系:小迈-技术创新管家 158 2156 6126(微信同)。 

活动回顾

活动回顾丨上海交大专家现身迈科技公益大讲堂,与企业共话高品质石墨烯规模化制备


2月25日,迈科技举办“高品质石墨烯规模化制备及产业化应用”专场线上分享会,上海交通大学副教授胡南滔任主讲嘉宾。胡教授主要研究方向为低维纳米材料及应用,曾作为项目负责人主持多项科研项目,在低维纳米材料及其应用领域积累了丰富的研究经验及理论。


活动以腾讯会议在线分享的形式进行。胡教授介绍了高品质石墨烯规模化制备技术,并展示了该技术在石油化工、船舶、工程机械、电子器件、精密仪器等领域的应用。

自由对接环节,参会企业踊跃发言,就石墨烯材料的应用场景、效果、成本展开讨论,王教授也给予了详细解答。点击此处查看“高品质石墨烯规模化制备及产业化应用”项目详情。


迈科技将持续举办“公益大讲堂”系列活动,为技术与市场对话创造契机。3月10日,华东理工大学材料科学与工程学院吴驰飞教授担任主讲嘉宾,围绕“废纺循环增利用新技术”进行专场分享~




Q&A摘要




Q

在无纺布材料中应用时,怎么控制静置石墨烯的牢度?

教授:通过在分散剂溶液中引入一种反应性成分,与纺织品产生交联反应。

Q

在无纺布中应用时,可否放在工业化生产线上进行大批量生产?

胡教授:可以,只需要设计几个滚轮,(无纺布)在机器里走一遍,将布在浸渍液中的时间控制在一到两分钟左右,(然后)就可进入类似于压轧的烘干机。

Q

石墨烯浆料中,石墨烯的浓度高不高?

胡教授:5 ml/g,也就是最高做到0.5%,不过浸渍一次后织布的方块电阻还是在两三百欧姆每方以上,多静置几次才可以将方块电阻降低到三四十欧姆每方。

Q

这个石墨烯是使用氧化还原方法制备的,还是通过其他方法制备的?

胡教授:如果是针对抗菌这块,是使用化学方法将氧化石墨烯还原;如果是电热就用物理方法,比如砂磨机砂磨,将膨胀石墨研磨得到。

Q

可否请胡教授讲解一下石墨烯在电池这一块的应用?

胡教授:国内在石墨烯应用这块做导电剂比较多,在锂电池导电剂这块做的比较好企业目前都已经推出了石墨烯的导电剂产品。

业内导电剂应用这块,碳管和石墨烯的复合使用效果比较好,一般以4:1的比例使用。考虑到石墨烯的成本价格相对碳纳米管来说较高,碳纳米管的技术壁垒经过多年的积累,实现了突破,把成本压缩到很低。不考虑纯度,可以把成本控制在几分钱每克,销售价格在1毛钱每克、100元每千克左右。如果要做到导电剂的纯度,需要提纯处理,销售价格可以到两三百元每千克。目前石墨烯如果想做到十层以内,成本也不低,销售价格,像苏州某公司,卖的是500元左右每千克,这还是大批量采购的价格,零售价格在1元每克以上。大企业像比亚迪等也在寻找降低成本的方法,实现一个大规模应用。主要还是制备成本和电池的性能匹配问题。

Q

用于机器设备的防腐涂料大致什么价格,使用时对设备有什么要求吗?

胡教授:看是什么体系,硅酸盐体系比较便宜,A组分大概30~50元每千克;B组分中锌粉都是明码标价的;如果是其他树脂,更便宜一些,差不多20~30元每千克。

这款是无机硅酸盐,一般在金属表面,如碳钢、铸铁上应用。

Q

在医疗器械-人体关节、微创手术器械有没有应用?目前微创手术器械重复使用,存在易生锈的现象。

胡教授:人体关节应用的主要问题是能不能拿到认证,临床认证周期比较长。如果是简单的、不放在人体内的器械,相对来说好认证。 

Q

请问市场上现在说石墨烯技术,有多少是真的石墨烯,有多少是碳纳米管?

胡教授:

严格意义上的石墨烯很难生产,下游很难接受目前的价格。根据应用功能的不同,所需性能的不同,材料会有所不同。像散热的复合材料、电热产品,用的是石墨烯微片,广义上算石墨烯。

国家制定标准的时候也考虑到市场推广。不是单纯的石墨烯才能满足所有应用,能服务下游的某些产品,可以提升性能,具有价格优势,能用,就能接受。像碳纳米管导电剂,这么多年来也是一开始很热,后期平淡,再经过导电剂技术的突破,慢慢开始推广,未来还是有很长的路要走。

目前石墨烯如果能通过制备技术降低成本,也是比较有前景,可以在抗静电、导电、导热方面加以运用。有的技术,像导热膜、散热膜、氧化石墨烯这一块,有些碳纳米管代替不了,有自己独特性的优势。所以不能说谁替代谁,都有应用。不能因为只是叫石墨烯或者只是叫碳纳米管就认为它只是一种材料,品种是多用化的。

Q

我们公司是做水处理的,刚才听到石墨烯材料在海水淡化、水处理、流域治理都有应用场景,根据研究成果,最新的应用场景起到什么样的作用,跟传统工艺相比,能突出哪些优势?

胡教授:最近有研究成果是把氧化石墨烯做成薄膜,海水能够过滤去除金属离子,英国曼彻斯特大学希望把它商品化,但也是刚起步,还有很多瓶颈问题要解决。

目前来说,可以应用的是在原来的膜里添加石墨烯或者氧化石墨烯来提高性能,只能作为添加剂来应用,如果完全用石墨烯的话还是有很多关键问题待解决,还需要时间。

目前在水处理方面的普遍应用,是通过EDI的方法,加一个正极,一个负极,分离离子,把盐浓缩。还有一个油水分离,有企业把氧化石墨烯买回去做成石墨烯气凝胶使用。再一个比如鱼缸,水沟的脏东西,可以用石墨烯做成的吸附剂,吸附、反应,净化效果还可以,但和海水淡化有区别。海水淡化还有一个光热方法,通过光热,蒸发冷凝得到纯净水。

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