广州福滔微波设备有限公司自成立以来一直致力于微波干燥设备的研制、生产和经营,同时也汇集了一批集科研、设计、生产、服务于一体的高素质人才,并长期同有关院校实行横向合作,对产品不断进行更新与开发。
石墨烯行业的介绍
炭材料由于其质轻、 耐腐蚀、 良好的机械性能、 优良的热导率、 较小的热膨胀系数等优点, 被认为是有极大的发展空间的高导热材料。Zhang 等[通过将 CVD 法制备的碳纳米管采用静电纺丝法得到取向较高并且密度较高的碳纳米管薄膜, 其热导率达到 766 W / mK。
而随着石墨烯的发现, 越来越多的材料学家将注意力集中在这一充满潜力的新兴材料上。石墨烯是由单层碳原子以 sp2杂化形成的六元环平面结构, 是一种理想化的二维平面材料。由于其特殊的二维晶体结构, 有着很好的机械强度、 电子迁移率、 高比表面积等特点。同时也有着很高的理论热导率, 超过 6600 W/ mK, 是已知热导率i高的材料。而且, Balandin 等利用单层石墨烯的 G 峰的温度依赖性和拉曼散射的激光激发频率的关系计算出悬浮状态下单层石墨烯的热导率高达5300W/ mK, 远远高于石墨、 碳纳米管等其他碳材料的热导率。由于石墨烯在片层平面内是各项同性的, 在平面内的热传导不会存在方向性。因此将石墨烯用于导热领域, 开发新型的导热薄膜是非常有必要, 也是有可能实现的。
氧化石墨烯由于在水中或者其它极性溶剂中具有良好的分散性, 所以被认为是良好的石墨烯前驱体, 而且 Hummers 法制备的氧化石墨烯制备工艺成熟、 产量大, 已经形成相应的工业化生产。所以在石墨烯导热膜的尺度上, 还原氧化石墨烯薄膜成为近几年主要的技术路线。
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机械法剥离制备石墨烯的发展趋势
石墨烯自2004年被发现以来,作为一种新型的碳纳米材料具有极高的科研价值和应用潜力。近10年来发展了多种制备石墨烯的方法,但每一种方法都有它的缺点和不足。因此当前石墨烯研究和应用的关键是如何大规模、低成本、无污染、可连续化的制备石墨烯。传统制备石墨烯的方法存在很大局限性,它已不能满足石墨烯产业化的发展需要,石墨烯微波干燥机设计,简单、和环境友好的新型机械剥离法给石墨烯产业化的发展带来了曙光,它可以被广泛用于连续化制备高质量的石墨烯和石墨烯复合材料,且由于机械剥离法的生产成本较低,从氧化还原法的5000元/g降到低于1元/g,生产过程中不产生浓酸、有机废弃物等环境污染物,更容易实现石墨烯的规模化生产,预计规模将达到年产千吨级或万吨级石墨烯,石墨烯微波干燥机厂家,远超于目前氧化还原法的年产10~100t石墨烯的规模,具有广阔的发展前景和商业价值。
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浅谈石墨烯的制备方法
化学气相沉积法:化学气相沉积法是指用甲i烷、乙醇等碳源(含碳前驱体)在高温下分解释放出碳原子,并经退火沉积在基底(多为金属基底)生长石墨烯的方法(俗称烧炉子╮(╯-╰)╭),是目前有可能得到大面积、高质量石墨烯的理想方法。
根据金属基底材料的不同,CVD 有两种生长机制:一是渗碳析碳生长,这是由金属基底在高温下溶碳量较高造成的(常见的有镍、钴等金属),石墨烯微波干燥机出售,前驱体高温分解释放碳原子,碳沉积并渗入基底内,降温时析出生长形成石墨烯;二是表面吸附生长,铜、铂等金属溶碳量较小,碳原子直接吸附到金属表面生长形成石墨烯。这两种生长机制中后者更易形成大面积单层石墨烯。
外延生长法:1962年,Badami 在近乎真空的条件下对 SiC 加强热后发现了石墨的存在,这就是 SiC 外延生长的起源。外延生长一般是以 SiC 为原料,将其置于高温、低压环境中,利用 Si 原子的升华速度比 C 原子快得多把 Si 除去而只留下 C 在其表面,之后表面的 C 原子会发生重构生长形成石墨烯。
外延生长和 CVD 本质上都是利用碳原子在基底表面发生重构形成石墨烯片层,所以二者都能较好的实现石墨烯的大面积、高均一性的高质量生长,不过外延生长的条件更为苛刻,还存在 SiC 成本过高、石墨烯难以与基底分离等 CVD 法没有的困难,进而极大地限制了工业化应用。
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