石墨产品的未来发展方向
1、石墨烯原料:天然石墨,人造石墨,膨胀石墨等,石墨原料精加工及设备。
2、石墨烯粉体材料:氧化还原大规模制备石墨烯粉体,液相剥离制备石墨烯纳米片或石墨烯微片,石墨烯量子点,氧化石墨烯溶液,石墨烯溶液,活化石墨烯,多孔石墨烯,功能化石墨烯,氧化石墨烯纸,石墨烯海绵,石墨烯气凝胶等;
3、石墨烯粉体制备设备,石墨烯粉体微波处理设备,石墨烯粉体热处理设备,石墨烯粉体包装设备,涂布设备等。
4、石墨烯薄膜:铜/镍/铂等表面CVD制备单层和多层石墨烯,石墨烯转移技术,石墨烯电化学剥离,石墨烯薄膜的掺杂,石墨烯薄膜生长CVD设备,石墨烯薄膜转移设备,石墨烯薄膜的低温生长设备。
5、石墨烯测试标准设备:Raman, OM,AFM, SEM, XPS, ICP, UV-Vis, TEM, BET, 激光导热仪,粉体电导测量设备,激光粒度仪, 电化学工作站, 荧光光谱,涂料性能测试等。测试服务机构,石墨烯产品标准化机构。
石墨坩埚因具有优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。石墨坩埚主要分为:天然石墨坩埚、人造石墨坩埚、高纯石墨坩埚等。
天然石墨坩埚是采用鳞片石墨经过混捏、成型等加工而成的,主要用于使用温度不高,要求技术含量不高的行业,成本较低,使用寿命短。
人造石墨坩埚是采用石油焦、沥青混捏而成,经过焙烧、石墨化、机机加工等制成的,主要用于温度高、使用环境复杂、要求技术高的行业,成本中等,使用寿命相对较长。
高纯石墨坩埚是属于高端产品,主要用于贵金属冶炼等,成本较高。
目前我国石墨制品深加工技术发展主要有哪几点?
我国是天然石墨资源大国,储量、产量及出口量均居世界首位。但由于技术开发投入不够,目前仍以原料生产及加工鳞片石墨为主。碳-石墨材料是前景很大的新兴材料,广泛用于高科技领域,发达国家投入人力、财力进行开发研究。天然石墨深加工技术进展很快,目前已形成一些新型产业。
我国柔性石墨新产业正在建设发展中,“八五”期内取得了一批柔性石墨加工技术及装备的成果,但目前仍处于试制阶段。我国锂离子电池还处于小试阶段,但已用天然石墨研制出结构稳定的阳极材料。其内容量密度达350mAh/g。我国经引进和消化吸收已能生产5种规格彩电管石墨乳。浸硅石墨制品目前国内属空白。
性石墨及膨胀石墨材料的开发与应用 柔性石墨和膨胀石墨是重要的石墨深加工产品。从材料学的角度,膨胀石墨与柔性石墨二者有很大区别,是两种材料。膨胀石墨是松散的多孔结构材料,具有优良的隔绝密封性能。随着技术和新材料应用的发展,这两类新材料由于其不同的特性,各自的应用领域也显著不同。本文将讨论这两种特性不同而又紧密相关的材料,在化工领域及其它领域的应用现状及发展趋势。
柔性石墨由天然鳞片石墨加工而得。制备的关键技术,是将天然鳞片石墨制备成石墨层间化合物。工业操作上,常用浓.硫酸作为层间插入物,所以它又称酸化石墨(可膨胀石墨)。不过酸化石墨是在石墨与酸反应后,经水洗干燥,大部分层间插入物已经逸出,所以它实际上是残余石墨层间化合物。绝大部分石墨层间化合物在快速加热时,层间插入物都会气化,从而形成高压,使石墨粒子沿C轴方向膨胀。很薄的酸化石墨鳞片膨胀后象一条条蠕虫,长度可达1~2cm所以称蠕虫石墨或石墨蠕虫,亦即通常所说的膨胀石墨。膨胀石墨在压制或轧制时,蠕虫之间相互啮合,从而压轧成石墨卷材或板材,即为柔性石墨。由于插层剂硫酸在加热时绝大部分地区逸出,所以柔软性石墨除有1000PPM左右的残硫外,化学成份与鳞片石墨基本相同,为纯碳。