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廣州福滔微波設備有限公司——專業石墨烯膨化設備

認識石墨烯

石墨烯，一種新型二維碳材料，起步于好奇心驅動的基礎研究（2010年諾貝爾物理學獎），有望促進材料、能源和電子信息的協同發展。石墨烯，集合優異的柔韌性、導熱、導電、光學、光電和化學穩定性于一身，具有潛在的廣泛應用前景。但是單層本征石墨烯的制備并不容易，規模化的制備目前只能接近本征石墨烯的形式。石墨烯的實際應用與其制備方法和技術發展是密不可分的。目前，盡管國內外有不少企業從事石墨烯的制備技術開發，但是與石墨烯規模實質應用的要求還有不小的距離，一是石墨烯的性價比不夠高，二是與下游應用的技術銜接與兼容有待研發。主要特點1、供電電壓：單相220v/50hz2、微波加熱功率：1600w，連續無級調節3、高溫內腔：全低介電常數陶瓷纖維爐腔，既導通微波又具有良好的保溫性。

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石墨烯的獨特性能

石墨烯獨特的性能與其電子能帶結構緊密相關。

以獨立碳原子為基，將周圍碳原子產生的勢作為微擾，可以用矩陣的方法計算出石墨烯的能級分布。在狄拉克點附近展開，可得能量與波矢呈線性關系（類似于光子的色散關系），且在狄拉克點出現奇點。這意味著在費米面附近，石墨烯中電子的有效質量為零，這也解釋了該材料獨特的電學等性質。能量儲存與轉換石墨烯因具有極大的比表面積、卓越的導電性能、良好的化學穩定性，且力學性能優異，在鋰離子電池、鋰—硫電池等能源存儲與轉化方面應用前景巨大。

石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是i小的氣體分子（氦氣）也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。作為目前發現的薄、強度i大、導電導熱性能強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之i王”。但是目前石墨烯應用在復合材料領域的最i大問題是，結構完整的石墨烯表面不含有任何基團，表面能較低、呈惰性狀態，與其他介質的相互作用較弱。

石墨烯制備爐

爐襯結構 

連續生產工藝下制備材料時，優良的熱場是除氣氛外的另一個必要條件。為使熱場均勻，加熱元件的布置方式非常重要，輻射形成的熱場應在確定范圍的不同位置上，其偏差在額定的指標內。石墨烯燒結設備

根據上述工藝要求，設計一種用于材料連續式制備工藝的輻射式加熱結構：加熱元件在獨立腔體內與合成室隔離，通過流量控制閥調節氣體流量，使加熱元件腔體相對合成室維持微正壓，因此合成室內的氣體就很難進入加熱元件腔體，從而達到加熱元件的長壽命化；同時，均熱隔離板的存在，使加熱元件與制品之間保持合理距離，避免了局部高溫，有利于合成室的溫度均勻恒定。該結構一方面保證加熱元件較長的工作壽命；福滔公司經營管理嚴格執行ISO9001的管理精神，對采購、生產、銷售、售后等環節實行執行流程化管理，不斷完善工作細節，做大市場份額。另一方面又能滿足輻射熱的較好傳遞并獲得均勻的熱場。

石墨烯行業展望

自石墨烯發現至今，人們對其的探究主要是石墨烯的制備過程; 對其應用時，石墨烯自身性質無法很好發揮，且石墨烯導電油墨的導電機理的研究尚未有結論。而石墨烯導電油墨性能主要是由石墨烯自身性質所決定，導電油墨通過噴墨打印或者印刷在基材上并經過處理，終承擔導體、導電線路、電阻等各種功能，這就對油墨導電填料的選擇、油墨配制的方法、印前印后的處理提出了要求。目前，石墨烯導電油墨中較多使用NMP、環i己酮、松i油i醇、水等強極性的溶劑，不同溶劑、不同方法制備的石墨烯性質不同，包覆的穩定劑的不同，也在一定程度上影響導電油墨的性能。要想提高油墨導電性及其穩定存放的時間，一是篩選和研發合適的分散劑使石墨烯能很好的在溶劑中分散，二是石墨烯制備技術的改進，特別是發展液相剝離法，致力于制備較大尺寸和層數較少的石墨烯，同時探究石墨烯導電油墨中各個原料之間的相容原理，i大程度的發揮石墨烯高導電的性質。石墨烯導電油墨以其優異的性能，必將成為導電油墨的重要品種之一，市場前景值得期待。2、微波是熱還原的一種，只有高溫，并沒有經過化學還原對石墨烯產生的結構破壞大，所以在電池，添加方面具有得天獨厚的優勢。

廣州福滔微波設備有限公司自成立之初，就確定了依托技術開拓市場空間的經營策略，不斷、穩步發展。以“日新盛德，篤志篤行”的企業精神，以“專業、品質、科技、”的產品理念，以“真誠、行動、和諧、利他”的核心價值觀，致力于為客戶提供更好的解決方案。公司擁有先進的技術，強大的技術管理團隊，研發人員均具有碩士以上的文化程度，始終走在微波技術和自動控制技術的前列。公司一貫秉承誠信為本、品質為先、合作共贏、利益共享的經營理念，堅持以客戶為中心， 誠信經營，始終如一地為客戶提供良好的產品和服務。公司始終堅持品質為先，建立了完善的質量管理體系，強化研發、生產的過程控制，確保出廠合格產品。歡迎咨詢我司了解：石墨烯制備設備、微波石墨烯爆裂設備、石墨烯膨化、石墨烯生產設備、單層石墨烯生產線等。歡迎聯系我司了解：微波石墨烯設備、石墨烯制備設備、微波石墨烯爆裂設備、石墨烯膨化、石墨烯生產設備等。

石墨烯可顯著提升鋰離子電池、超級電容器等儲能器件的性能

石墨烯作為添加劑或改性劑在提升鋰離子電池性能、縮小電池體積方面潛力巨大。美國特種化工品生產商卡博特公司2013年就推出石墨烯基導電添加劑，用以提升鋰離子電池的能量密度。美國原軍i用電池供應商A123系統公司亦早已布局研發石墨烯增強的磷酸鐵鋰電池技術。美國能源部阿貢國家實驗室開發的采用石墨烯基電極的鋰—氧電池，儲存的能量高達現有鋰離子電池的5倍。石墨烯的化學氣相沉積的原理是：將一種含碳的氣態物質在高溫和高真空的環境下，用氫氣作為還原性氣體，通入到爐內，生成石墨烯全部都是沉積的襯底表面。

相比電池，石墨烯在超級電容器中的應用前景更被期待，其較高的比表面積可存儲更多的靜電荷，被認為是超級電容器中活性炭的替代者。另外，石墨烯基超級電容器還具有更輕、柔性更好、力學性能更佳的特點。

高分辨率的復雜石墨烯三維結構

石墨烯是由六邊形晶格組織的單層碳原子，當石墨烯片整齊地堆疊在彼此之上并形成三維形狀時，就變成了石墨。由于石墨材料是簡單的由石墨烯堆疊在一起的，所以這種材料的機械性能非常差。但是如果石墨烯片與充滿空氣的孔分離，則三維結構可以保持石墨烯的屬性，這種多孔石墨烯結構稱為石墨烯氣凝膠。以動力電池領域為例，石墨烯是具有良好應用前景的鋰離子電池正負極材料。

弗吉尼亞理工大學先進制造與超材料實驗室主任Xiaoyu Zheng表示，工程學院與LLNL的研究人員可以設計由相互連接的石墨烯片組成的三維拓撲結構，這種新的設計方式和增材制造的制造自由度，將優化石墨烯氣凝膠的強度、導電性、質量輸運、強度和重量密度。未來，石墨烯的破題方向主要是研發通過摻雜取代晶格結構中的碳原子、構建多維納米結構或形成異質結等方法，克服零禁帶問題，以實現高的開關比。

以前，研究人員使用基于材料擠出工藝的3D打印技術制造三維石墨烯，但這一技術分辨率有限，這限制了石墨烯材料的自由造型。而新的3D打印方法能夠將這些單層的石墨烯材料設計成任何想要的三維結構，并具有高分辨率。

廣州福滔微波設備有限公司自成立之初，就確定了依托技術開拓市場空間的經營策略，不斷、穩步發展。以“日新盛德，篤志篤行”的企業精神，以“專業、品質、科技、”的產品理念，以“真誠、行動、和諧、利他”的核心價值觀，致力于為客戶提供更好的解決方案。公司擁有先進的技術，強大的技術管理團隊，研發人員均具有碩士以上的文化程度，始終走在微波技術和自動控制技術的前列。公司一貫秉承誠信為本、品質為先、合作共贏、利益共享的經營理念，堅持以客戶為中心， 誠信經營，始終如一地為客戶提供良好的產品和服務。公司始終堅持品質為先，建立了完善的質量管理體系，強化研發、生產的過程控制，確保出廠合格產品。歡迎咨詢我司了解：石墨烯制備設備、微波石墨烯爆裂設備、石墨烯膨化、石墨烯生產設備、單層石墨烯生產線等。復雜的控制單元在柴油發電機、電動馬達和超級電容器間調控能量流。

石墨烯的制備方法比較

氧化還原法。氧化還原法制備的石墨烯是粉末，石墨烯的缺陷較大，但是可以實現大量生產、大規模的應用，并且易于和別的物質復合，易于改性研究。

機械剝離法。機械剝離的石墨烯質量很高，剝離出來的一般是幾百個納米、或者微米的石墨烯片層，一般用于石墨烯的性質研究，產量非常非常低，轉移也很具有挑戰。

液相剝離法。相對質量較高，產量一般，為石墨烯粉末。

低壓化學氣相沉積法。低壓對設備的要求稍微高一些，可制備大面積的石墨烯薄膜，質量沒有機械剝離的高，但與氧化法等制備的石墨烯比較而言質量高很多。

石墨烯儲能技術已在無人裝備中獲得應用

2015年6月，美國海i軍技術信息諒解備忘錄收錄了關于海i軍航空應用中的納米使能技術報告，探討了石墨烯基電容器在無人機及其電磁彈射系統等裝備中的應用潛力，列出其技術優勢包括高功率密度、高能量密度、優良的循環性能、減小體積重量、提高占空比等。另外，石墨烯增強的高能量密度鋰離子電池也可顯著提升無人系統的續航能力。無人車方面，愛沙尼亞米爾萊姆公司的軍i用無人履帶車輛采用Skeleton公司的石墨烯基超級電容器組，利用柴油發電機為超級電容器組供電，其電動馬達可持續工作超過８小時。復雜的控制單元在柴油發電機、電動馬達和超級電容器間調控能量流。而當導電填料增加到一定程度的時候，體系內部的導電填料已經充分接觸，形成無數的導電網絡，若再增加導電填料的濃度，對油墨自身的導電性能并沒有很大的影響，固化后的油墨電導率趨于平緩。石墨烯基超級電容器能提供10瓦·時／千克的能量密度，不僅可確保車輛在低至-65°C的寒冷環境可靠啟動，而且滿足上百萬次充放電循環使用，壽命是標準電池的500倍。這種混合動力系統使能量消耗降低25%~40%。