广州福滔微波设备有限公司专业石墨烯生产设备
微波石墨烯设备成套系统介绍
微波石墨烯设备成套系统包含了上下料、气氛保护、连续传送、废气收集等系统。福滔微波连续式微波膨化设备主要通过微波对极性分子的高速震荡,让分子间结构发生改变或达到加大层间距离的效果,适用于可膨胀石墨、插层石墨、氧化石墨等经过酸化或者氧化的石墨产品。插层物质或者氧化物质多为极性分子,在微波工况下可瞬间膨胀,使石墨层间距离迅速增加,达到膨化的效果。并且微波在反应过程中,可产生1000℃以上的瞬间温度,除去石墨类产品中的杂质和酸液等,达到提纯的效果。共赢的时代,福滔人将一如既往地为全球客户提供优i秀的技术支持与服务,始终以自己心灵的真诚付出,赢取每一位客户满意的笑容,一起成就共同的梦想。微波快速反应后生产出的产品本身就具有良好的化学性能,后续继续通过高速研磨和超声分散,可生产出层数低、高比表面积、高导电率的石墨烯产品,并适用于各种行业。
微波石墨烯设备优势:
1、无污染,微波是一种清洁能源,而且生产过程中产生的气体排放,硫物质有吸收塔,有机物可以通过浓缩回收。
2、微波是热还原的一种,只有高温,并没有经过化学还原对石墨烯产生的结构破坏大,所以在电池,添加方面具有得天独厚的优势。
3、微波不仅仅是爆裂的效果,在气体保护和高温的环境下,可以对石墨烯进行提纯,生产出来的产品可以在水洗后直接使用,大大降低成本。
4、微波是生产石墨烯的一种手段,配合其它设备,可以生产出性能不一样的石墨烯,也会在石墨烯制备方面开辟一条自己的线路。
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认识石墨烯
石墨烯,一种新型二维碳材料,起步于好奇心驱动的基础研究(2010年诺贝尔物理学奖),有望促进材料、能源和电子信息的协同发展。石墨烯,集合优异的柔韧性、导热、导电、光学、光电和化学稳定性于一身,具有潜在的广泛应用前景。但是单层本征石墨烯的制备并不容易,规模化的制备目前只能接近本征石墨烯的形式。石墨烯的实际应用与其制备方法和技术发展是密不可分的。1986年发现,微波加热法可以极大提高反应速率,自此,微波合成开始进入研究领域。目前,尽管国内外有不少企业从事石墨烯的制备技术开发,但是与石墨烯规模实质应用的要求还有不小的距离,一是石墨烯的性价比不够高,二是与下游应用的技术衔接与兼容有待研发。
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石墨烯的独特性能
石墨烯独特的性能与其电子能带结构紧密相关。
以独立碳原子为基,将周围碳原子产生的势作为微扰,可以用矩阵的方法计算出石墨烯的能级分布。在狄拉克点附近展开,可得能量与波矢呈线性关系(类似于光子的色散关系),且在狄拉克点出现奇点。这意味着在费米面附近,石墨烯中电子的有效质量为零,这也解释了该材料独特的电学等性质。石墨烯的化学修饰:将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,发展出石墨烯及其相关材料(grapheneandrelatedmaterials),来实现更多的功能和应用。
石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是i小的气体分子(氦气)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料,如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。结构完整的石墨烯表面不含有任何基团,与其他介质的相互作用较弱,很难分散于溶剂中,更难与其他有机或无机材料均匀地复合。作为目前发现的薄、强度i大、导电导热性能强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之i王”。
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石墨烯“材料”
石墨烯 Graphene 是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的单层二维碳纳米材料,这种稳定二维蜂巢状晶格结构赋予了石墨烯力学、光学、电学和微观性质等极为优异的性能,被称为“材料”。石墨烯是碳的各种形态中的基本结构,可以从石墨烯成功制备出如富勒烯、碳纳米管,弹道晶体管等其他碳素新材料,石墨烯也因此被称为“碳材料”。单层石墨烯属于二维晶体,由于二维晶体具有热力学不稳定性,所以其附带褶皱(褶皱是二维石墨烯存在的必要条件)。石墨烯制备前景制备大面积、高质量的石墨烯仍然是一个较大的挑战。
一般认为石墨烯是一种拓扑绝缘体,内部绝缘、表面导电,是一种不同于导体和绝缘体的新的凝聚态。
石墨矿怎样来提炼石墨烯技术
方法一:石墨层片之间有较弱范德华力结合,简单施加外力即可将石墨烯“撕拉”下来。盖姆就是用这种方法。
方法二:将石墨表面在另一个固体表面上摩擦,使石墨烯层片附着在固体表面上,但尺寸不宜控制,此方法操作简单,但产量极低。
方法三:机械剥离法,现在一般的企业的石墨烯粉体制备都是用这种方法
石墨烯的未来可能用途:
碳原子呈六角形网状键合的材料“石墨烯”具有很多出色的电特性、热特性以及机械特性。具体来说,具有在室温下也高达20万cm2/Vs以上的载流子迁移率,以及远远超过铜的对大电流密度的耐性。为此,石墨烯有看用于高速晶体管、触摸面板、太阳能电池用透明导电膜,以及成本低于铜但与铜相比可通过大电流的电线等。电池和超级电容器是电化学储能的核心器件,而电化学储能则是当今全球发展为迅速的储能技术。
近,据国外媒报道,石墨烯拥有极强的光吸收能力,并且还能把吸收的光波迅速转化为波长更短、频率更高的激光,持续时间为几飞秒。科学家们表示,利用这个新发现,未来他们可以发明更耐高温的激光发i射器(石墨烯超耐高温)。
当然,这个发现目前仅存在于实验室,如果科学家们建立出实体模型,将能够增加激光发射i器的使用寿命和发射功率。
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微波法制备石墨烯的优势
目前,国内外制备Gr 的方法通常为机械剥离法、化学气相沉积法( CVD)、SiC 外延生长法、氧化还原法等。不同方法各有优缺点,且制备的Gr 在性质和形貌上差异较大,难以满足各个领域对高质量Gr 的需求。同时,这些方法还存在设备昂贵或工艺复杂等缺点,使得其规模化生产大为受限。所以,发展一种简便快捷、低能耗制备Gr 的方法显得尤为重要。微波法制备石墨烯时,前驱体吸收微波,微波能量通过石墨化结构中π电子的移动转化为热能,将前驱体中的含氧官能团以及掺杂的物质快速分解成CO2和H2O 气体。当这些气体产生的压力超过片层间的范德华力时,石墨层之间剥离开,从而得到石墨烯。公司生产的微波设备作为一种新型的烘干设备,它能提高企业的生产效率高,改善车间工作环境,是现代企业进行设备升级及新建生产线的重点选择。该法不仅剥离效果较好,而且制备过程避免了使用化学还原剂,是一种非常有前景的绿色制备方法。
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