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石墨烯“材料”

石墨烯 Graphene 是一種由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的單層二維碳納米材料，這種穩(wěn)定二維蜂巢狀晶格結構賦予了石墨烯力學、光學、電學和微觀性質等極為優(yōu)異的性能，被稱為“材料”。石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。石墨烯是碳的各種形態(tài)中的基本結構，可以從石墨烯成功制備出如富勒烯、碳納米管，彈道晶體管等其他碳素新材料，石墨烯也因此被稱為“碳材料”。單層石墨烯屬于二維晶體，由于二維晶體具有熱力學不穩(wěn)定性，所以其附帶褶皺（褶皺是二維石墨烯存在的必要條件）。

一般認為石墨烯是一種拓撲絕緣體，內部絕緣、表面導電，是一種不同于導體和絕緣體的新的凝聚態(tài)。

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石墨礦怎樣來提煉石墨烯技術

方法一：石墨層片之間有較弱范德華力結合，簡單施加外力即可將石墨烯“撕拉”下來。蓋姆就是用這種方法。

方法二：將石墨表面在另一個固體表面上摩擦，使石墨烯層片附著在固體表面上，但尺寸不宜控制，此方法操作簡單，但產(chǎn)量極低。

方法三：機械剝離法，現(xiàn)在一般的企業(yè)的石墨烯粉體制備都是用這種方法

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。共贏的時代，福滔人將一如既往地為全球客戶提供優(yōu)i秀的技術支持與服務，始終以自己心靈的真誠付出，贏取每一位客戶滿意的笑容，一起成就共同的夢想。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。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。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)。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。

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工作原理

兩種（或多種）氣體，由氣體鋼瓶經(jīng)減壓閥減壓（所需壓力≤0.05MP）后輸入到氣體供（混）氣系統(tǒng)，再通過流量計調節(jié)每一組分的體積流量，輸出預定比例關系的混合氣體，達到實驗所需的氣氛。嚴禁氫氣和氧氣同時供氣，保證安全。

將供（混）氣系統(tǒng)進口的連接頭接到15Mp的供氣鋼瓶減壓閥上，選擇連接好兩種或多種氣體，按順序開啟供氣鋼瓶上的閥門、供（混）氣系統(tǒng)上對應的截止閥及流量計旋鈕，再旋轉減壓閥旋鈕增大氣體壓力，調節(jié)氣體流量，輸出所需要的壓力和流量。

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微波法制備石墨烯

石墨烯( Gr) 是一種由sp2 雜化的碳原子以六方形格子的形式成鍵形成的新型二維( 2D) 碳納米材料。由于其π電子超共軛效應和特殊的結構，使其具有優(yōu)異的電學與光學性i能、力學性能、熱傳導性能、極高的電荷載流子遷移率、出色的機械強度和柔韌性以及大的比表面積。G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。如果說石墨烯二維晶體的發(fā)現(xiàn)為凝聚態(tài)物理研究開啟了激動人心的一頁,那么功能化石墨烯及其應用將為化學和材料領域提供新的橋梁和手段。

主要特點

1.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；

2.設置多路進氣可進行多路氣氛條件操作（可選配）；

3.氮氣發(fā)生器產(chǎn)生氮氣用以氣氛保護（可選配）；

4.閉環(huán)PID自動變頻控制微波功率，無極調速非脈沖連續(xù)微波，功率可調，用戶可根據(jù)實際情況選用合適的微波功率；

5.專業(yè)進出料設計可滿足連續(xù)膨化使用；

6.設置觀察窗口，可對膨化過程進行局部觀測；

7.反應室與外界密封設計（出料端除外），減少內外環(huán)境串擾；

8.與物料接觸部位采用防腐涂層，避免物料及膨化煙氣對設備的腐蝕；

9.微波防泄漏專業(yè)化設計，泄漏指標小于國標；

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石墨烯在半導體行業(yè)的前景

石墨烯的導電、導熱性能遠超硅和其他傳統(tǒng)的半導體材料，隨著集成電路制造技術的不斷改進，由硅制成的晶體管大小正接近極限（15nm甚至10nm以下），而石墨烯有望取代硅成為新一代電子元器件材料。碳材料的微波吸收能力高度依賴于它們的化學成分和結構，由Maxwell-Garnett有效介質理論可知，Gr的π－π共軛結構對微波會產(chǎn)生強烈的吸收，即Gr是一種良好的吸波材料。目前石墨烯薄膜應用在半導體信息產(chǎn)業(yè)i大的問題是，大面積的石墨烯薄膜是零禁帶材料，以此作為溝道的晶體管很難被關斷，石墨烯晶體管獲得較高的開關比率一直難以實現(xiàn)。

未來，石墨烯的破題方向主要是研發(fā)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(xiàn)高的開關比。