廣州福滔微波設備有限公司大型石墨烯成套設備

微波石墨烯設備成套系統(tǒng)介紹

微波石墨烯設備成套系統(tǒng)包含了上下料、氣氛保護、連續(xù)傳送、廢氣收集等系統(tǒng)。電池和超級電容器是電化學儲能的核心器件，而電化學儲能則是當今全球發(fā)展最為迅速的儲能技術。福滔微波連續(xù)式微波膨化設備主要通過微波對極性分子的高速震蕩，讓分子間結構發(fā)生改變或達到加大層間距離的效果，適用于可膨脹石墨、插層石墨、氧化石墨等經(jīng)過酸化或者氧化的石墨產(chǎn)品。插層物質或者氧化物質多為極性分子，在微波工況下可瞬間膨脹，使石墨層間距離迅速增加，達到膨化的效果。并且微波在反應過程中，可產(chǎn)生1000℃以上的瞬間溫度，除去石墨類產(chǎn)品中的雜質和酸液等，達到提純的效果。微波快速反應后生產(chǎn)出的產(chǎn)品本身就具有良好的化學性能，后續(xù)繼續(xù)通過高速研磨和超聲分散，可生產(chǎn)出層數(shù)低、高比表面積、高導電率的石墨烯產(chǎn)品，并適用于各種行業(yè)。

微波石墨烯設備優(yōu)勢：

1、無污染，微波是一種清潔能源，而且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體排放，硫物質有吸收塔，有機物可以通過濃縮回收。

2、微波是熱還原的一種，只有高溫，并沒有經(jīng)過化學還原對石墨烯產(chǎn)生的結構破壞大，所以在電池，添加方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。

3、微波不僅僅是爆裂的效果，在氣體保護和高溫的環(huán)境下，可以對石墨烯進行提純，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以在水洗后直接使用，大大降低成本。

4、微波是生產(chǎn)石墨烯的一種手段，配合其它設備，可以生產(chǎn)出性能不一樣的石墨烯，也會在石墨烯制備方面開辟一條自己的線路。

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石墨烯制備爐

爐襯結構 

連續(xù)生產(chǎn)工藝下制備材料時，優(yōu)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(jù)上述工藝要求，設計一種用于材料連續(xù)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(jié)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。在鋰離子電池負極材料研究中，使用快速、“體加熱”方式的微波加熱法制備Gr基納米復合材料，能使產(chǎn)物形貌更完整，粒徑更均勻，便于Li 的嵌入/脫嵌，從而提高鋰離子電池的各項電化學性能。該結構一方面保證加熱元件較長的工作壽命；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(yè)展望

自石墨烯發(fā)現(xiàn)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(fā)揮，且石墨烯導電油墨的導電機理的研究尚未有結論。為在一般條件下難以實現(xiàn)或不可能實現(xiàn)的化學反應提供了一種新的非常特殊的物理化學環(huán)境。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(jīng)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(huán)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(wěn)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(wěn)定存放的時間，一是篩選和研發(fā)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(fā)展液相剝離法，致力于制備較大尺寸和層數(shù)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(fā)揮石墨烯高導電的性質。石墨烯導電油墨以其優(yōu)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。

石墨烯儲能技術可為能量提供電源解決方案

能量技術是軍事強國競相研發(fā)的顛覆性技術，包括激光、微波、電磁導軌炮等，電源技術是能量的核心技術之一。微波石墨烯設備優(yōu)勢：1、無污染，微波是一種清潔能源，而且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體排放，硫物質有吸收塔，有機物可以通過濃縮回收。美國對艦載、機載和車載激光進行了大量測試，但其進一步高能化、小型化發(fā)展依然受制于電源技術。激光需要高功率脈沖電源，而當前必須依靠高功率發(fā)電機組或大容量蓄電池實現(xiàn)，其重量和體積會使激光的機動性大大降低。石墨烯不僅可以顯著提高現(xiàn)有電源系統(tǒng)的能量和功率密度，而且可大幅縮小電源體積。

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石墨烯的制備和展望

大規(guī)模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎, 發(fā)展簡單可控的化學制備方法是為方便、可行的途徑, 這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾：將石墨烯進行化學改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物，發(fā)展出石墨烯及其相關材料(graphene and related materials)，來實現(xiàn)更多的功能和應用;石墨烯的表面化學: 由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結構，氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現(xiàn)出許多特有的現(xiàn)象，這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有的兩維周期平面結構，可以作為一個理想的催化劑載體， 金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。采用PLC程序控制，觸摸屏操作，可實現(xiàn)自動化控制，操作簡單可靠。

石墨烯的未來可能用途：

碳原子呈六角形網(wǎng)狀鍵合的材料“石墨烯”具有很多出色的電特性、熱特性以及機械特性。石墨烯的制備和展望大規(guī)模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發(fā)展簡單可控的化學制備方法是最為方便、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力。具體來說，具有在室溫下也高達20萬cm2/Vs以上的載流子遷移率，以及遠遠超過銅的對大電流密度的耐性。為此，石墨烯有看用于高速晶體管、觸摸面板、太陽能電池用透明導電膜，以及成本低于銅但與銅相比可通過大電流的電線等。

近，據(jù)國外媒報道，石墨烯擁有極強的光吸收能力，并且還能把吸收的光波迅速轉化為波長更短、頻率更高的激光，持續(xù)時間為幾飛秒。科學家們表示，利用這個新發(fā)現(xiàn)，未來他們可以發(fā)明更耐高溫的激光發(fā)i射器（石墨烯超耐高溫）。

當然，這個發(fā)現(xiàn)目前僅存在于實驗室，如果科學家們建立出實體模型，將能夠增加激光發(fā)射i器的使用壽命和發(fā)射功率。

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微波法制備石墨烯的優(yōu)勢

目前，國內外制備Gr 的方法通常為機械剝離法、化學氣相沉積法( CVD)、SiC 外延生長法、氧化還原法等。作為一家專業(yè)的微波設備廠，福滔微波公司技術骨干有超過十年的微波設備應用研究經(jīng)驗，在鞏固現(xiàn)有應用領域的基礎上，不斷開發(fā)研究新的應用領域。不同方法各有優(yōu)缺點，且制備的Gr 在性質和形貌上差異較大，難以滿足各個領域對高質量Gr 的需求。同時，這些方法還存在設備昂貴或工藝復雜等缺點，使得其規(guī)?；a(chǎn)大為受限。所以，發(fā)展一種簡便快捷、低能耗制備Gr 的方法顯得尤為重要。微波法制備石墨烯時，前驅體吸收微波，微波能量通過石墨化結構中π電子的移動轉化為熱能，將前驅體中的含氧官能團以及摻雜的物質快速分解成CO2和H2O 氣體。當這些氣體產(chǎn)生的壓力超過片層間的范德華力時，石墨層之間剝離開，從而得到石墨烯。該法不僅剝離效果較好，而且制備過程避免了使用化學還原劑，是一種非常有前景的綠色制備方法。