石墨烯“隐形盔甲”,守护机械“健康”
运用高分子组成石墨烯,均匀涣散在润滑油之中,再利用石墨烯外表官能团,吸附在金属外表……此刻,这些金属制品就像穿上了一层“隐形盔甲”,即使遇到“强硬”的对手也不会伤痕累累了。
近日,位于姑苏工业园区的高通新资料科技有限公司与中国制造业500强企业——柳工集团到达协作,一种新式石墨烯资料,将与传统润滑油一同增加到柳工集团的机械产品中,成为机械产品的“保护神”。
石墨烯作为现在发现的厚度最薄、强度最大、导电导热功用最强的一种新式资料,被科学家称为“新资料之王”。如何让它的一身身手施展出来,成为科学家和各大企业争相研讨的超级热门。姑苏高通新资料科技有限公司用独创的化学组成法制备出新式石墨烯资料,成为高端使用的模范。
不完美的“新资料之王”
间隔石墨烯结缘诺贝尔奖不到九年,被寄予厚望的“新资料之王”,却逐渐陷入了为难的“无用论”争议地步。究其根源,正是石墨烯的一些特性“闯了祸”。
结构完好的石墨烯化学稳定性高,外表呈慵懒状态,使其难溶于水及常用的有机溶剂,与其他介质的相互作用较弱,而且石墨烯片与片之间有较强的范德华力,容易产生集合,这给石墨烯的进一步研讨和使用造成了极大的困难。
一起,界面问题影响着石墨烯功用的发挥。石墨烯虽然能够和不少资料结合,但是结合的程度不同,石墨烯功用发挥的也不同。
除此以外,许多企业在出产石墨烯下游产品时,将目光聚焦在涂料防腐、导电发热、纤维织物等方向,然而这些产品中增加的石墨烯都具有可替代性,并不能有效表现石墨烯的特有功用。
“这些产品中增加的石墨烯更像是一种噱头,并不能真的发挥石墨烯的特殊功用。”高通公司总经理蒋永华道出了自己的观察。他认为,现在国内各种石墨烯使用产品层出不穷,但是表现高附加值和石墨烯独特功用的产品却是百里挑一。
新技能带领企业突出重围
近年来,高通公司通过从石油化工、天然气、煤化工等职业获取原资料,以化学组成法制备石墨烯产品,在中国、日本、欧盟、韩国等国家和地区拿到专利授权……
“在当下许多企业在低端产品争抢石墨烯红利之时,咱们已在石墨烯的高端使用领域大有斩获。”蒋永华表示,国际上有许多企业都在出产石墨烯,但能出产结构“零缺点”的高品质石墨烯的企业却可谓少之又少,“咱们另辟蹊径,基于原创的化学组成法,交融了化学气相堆积法和石墨烯粉体制备两者的优势,制备出了高涣散性、高稳定性、低本钱的功用化石墨烯,最大限度地发挥了石墨烯的独特性,与下游使用的‘迫切需求’准确对接”。
一起,高通公司的制备质料有别于惯例的石墨,不仅来历比石墨广,还能通过技能组成来提高石墨烯的功用。
在花了几年时间悉心开发、探索了几十个方向后,高通公司最终将重点聚焦在了新式碳素资料、硅碳负极、润滑油增加剂等技能领域。
通过创新工艺,在单一碳资料中引进功用化石墨烯,高通公司历时3年打破关键技能难题,制备出了具有自主知识产权的新式碳素资料。该项目制备技能和产品功用到达国际先进水平,填补了国内空白,打破了国外公司长时间垄断的高端商场。
这些新式石墨烯广泛使用于燃料电池双极板、航空航天密封件、军工、核电等高端职业,也使用于3C电子职业、汽车职业、机械职业等传统职业。
蒋永华通知记者,硅碳负极资料是新能源汽车的一大利器。硅的能量密度是现有锂电池用负极资料石墨的10倍以上,但是,硅在使用中呈现了一些亟待处理的问题,其间硅在反响中呈现的体积膨胀问题最为明显。
研讨人员运用功用化石墨烯包覆有机硅再烧结工艺,制备了颗粒均匀,以单质硅方式存在的硅碳复合资料,完美处理了硅在反响中的膨胀问题,大大提高了电池的循环寿数。且各项功用匹敌纳米氧化亚硅资料,本钱还降低2/3。
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