广州福滔微波设备有限公司

广州福滔微波设备有限公司——石墨烯膨化设备生产商

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。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平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。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。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。气体在吸附过程中可以长满整个金属基底，并且其生长过程为一个自限过程，即基底吸附气体后不会重复吸收，因此，所制备出的石墨烯多为单层，且可以大面积地制备出均匀的石墨烯。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。尤其是高功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。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。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”。由于其π电子超共轭效应和特殊的结构，使其具有优异的电学与光学性i能、力学性能、热传导性能、极高的电荷载流子迁移率、出色的机械强度和柔韧性以及大的比表面积。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）。

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

石墨烯制备炉

炉衬结构 

连续生产工艺下制备材料时，优良的热场是除气氛外的另一个必要条件。为使热场均匀，加热元件的布置方式非常重要，辐射形成的热场应在确定范围的不同位置上，其偏差在额定的指标内。石墨烯烧结设备

根据上述工艺要求，设计一种用于材料连续式制备工艺的辐射式加热结构：加热元件在独立腔体内与合成室隔离，通过流量控制阀调节气体流量，使加热元件腔体相对合成室维持微正压，因此合成室内的气体就很难进入加热元件腔体，从而达到加热元件的长寿命化；同时，均热隔离板的存在，使加热元件与制品之间保持合理距离，避免了局部高温，有利于合成室的温度均匀恒定。该结构一方面保证加热元件较长的工作寿命；另一方面又能满足辐射热的较好传递并获得均匀的热场。以动力电池领域为例，石墨烯是具有良好应用前景的锂离子电池正负极材料。

石墨烯行业展望

自石墨烯发现至今，人们对其的探究主要是石墨烯的制备过程; 对其应用时，石墨烯自身性质无法很好发挥，且石墨烯导电油墨的导电机理的研究尚未有结论。而石墨烯导电油墨性能主要是由石墨烯自身性质所决定，导电油墨通过喷墨打印或者印刷在基材上并经过处理，终承担导体、导电线路、电阻等各种功能，这就对油墨导电填料的选择、油墨配制的方法、印前印后的处理提出了要求。一般认为上述现象的发生主要源于超声的机械作用和空化作用，是它们改变了反应的条件和环境的结果。目前，石墨烯导电油墨中较多使用NMP、环i己酮、松i油i醇、水等强极性的溶剂，不同溶剂、不同方法制备的石墨烯性质不同，包覆的稳定剂的不同，也在一定程度上影响导电油墨的性能。要想提高油墨导电性及其稳定存放的时间，一是筛选和研发合适的分散剂使石墨烯能很好的在溶剂中分散，二是石墨烯制备技术的改进，特别是发展液相剥离法，致力于制备较大尺寸和层数较少的石墨烯，同时探究石墨烯导电油墨中各个原料之间的相容原理，i大程度的发挥石墨烯高导电的性质。石墨烯导电油墨以其优异的性能，必将成为导电油墨的重要品种之一，市场前景值得期待。

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主要特点

1.采用PLC程序控制，触摸屏操作，可实现自动化控制，操作简单可靠；

2.设置多路进气可进行多路气氛条件操作（可选配）；

3.氮气发生器产生氮气用以气氛保护（可选配）；

4.闭环PID自动变频控制微波功率，无极调速非脉冲连续微波，功率可调，用户可根据实际情况选用合适的微波功率；

5.专业进出料设计可满足连续膨化使用；

6.设置观察窗口，可对膨化过程进行局部观测；

7.反应室与外界密封设计（出料端除外），减少内外环境串扰；

8.与物料接触部位采用防腐涂层，避免物料及膨化烟气对设备的腐蚀；

9.微波防泄漏专业化设计，泄漏指标小于国标；

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石墨烯在半导体行业的前景

石墨烯的导电、导热性能远超硅和其他传统的半导体材料，随着集成电路制造技术的不断改进，由硅制成的晶体管大小正接近极限（15nm甚至10nm以下），而石墨烯有望取代硅成为新一代电子元器件材料。它是目前自然界薄、强度i高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。目前石墨烯薄膜应用在半导体信息产业i大的问题是，大面积的石墨烯薄膜是零禁带材料，以此作为沟道的晶体管很难被关断，石墨烯晶体管获得较高的开关比率一直难以实现。

未来，石墨烯的破题方向主要是研发通过掺杂取代晶格结构中的碳原子、构建多维纳米结构或形成异质结等方法，克服零禁带问题，以实现高的开关比。