石墨烯材料規(guī)模化生產(chǎn)及連續(xù)成膜工藝解決方案

第一部分：石墨烯材料規(guī)模化生產(chǎn)及連續(xù)成膜工藝解決方案提供石墨烯材料生產(chǎn)線全套解決方案或“交鑰匙”工程，尤其是氧化還原法批量化生產(chǎn)單層（單層為主）石墨烯生產(chǎn)線、電化學(xué)法批量制備高質(zhì)量少層（1-10層）石墨烯生產(chǎn)線、機(jī)械剝離法批量制備少層（1-10層）石墨烯生產(chǎn)線、石墨烯漿料生產(chǎn)線、石墨烯量子點(diǎn)生產(chǎn)線，也包括氧化石墨濾餅連續(xù)成膜用于手機(jī)散熱膜的技術(shù)。相關(guān)核心技術(shù)和工藝成熟，在國內(nèi)外同行中處于領(lǐng)先水平，相關(guān)產(chǎn)品具有高性價(jià)比。1.1氧化還原法制備石墨烯解決方案（提供生產(chǎn)線和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝）氧化還原法制備石墨烯的工藝流程和設(shè)計(jì)圖主要工藝流程：以天然石墨、插層石墨或人工石墨為原料，濃硫酸和高錳酸鉀對(duì)石墨進(jìn)行插層和氧化。氧化石墨經(jīng)改進(jìn)后的純化裝置處理，除去酸及其他雜質(zhì)，得到中性氧化石墨溶液，再將其剝離處理得到氧化石墨烯溶液；氧化石墨烯溶液經(jīng)干燥和熱還原裝置處理，獲得石墨烯粉體。再由粉體包裝裝置包裝成不同重量規(guī)格的石墨烯產(chǎn)品。氧化還原石墨烯生產(chǎn)線技術(shù)方案特征：可根據(jù)對(duì)質(zhì)量、產(chǎn)量及產(chǎn)品應(yīng)用方面的要求提供不同產(chǎn)品規(guī)格的石墨烯生產(chǎn)線技術(shù)方案。生產(chǎn)線具備以下特點(diǎn)：（1）多樣性：可提供不同規(guī)格石墨烯系列產(chǎn)品制備技術(shù)方案。（2）質(zhì)量高：石墨烯厚度1-5原子層（但原子層含量≥90%），比表面積＞500m2/g系列石墨烯產(chǎn)品技術(shù)方案。（3）純度高：經(jīng)改進(jìn)后的純化裝置處理，能夠最大限度去除酸及雜質(zhì)。（4）污染少：a）改進(jìn)后的純化裝置和工藝，單位質(zhì)量氧化石墨純化產(chǎn)生廢液極少；b)敞開操作部分配備抽風(fēng)、吸附、噴淋裝置，避免了粉塵及揮發(fā)性氣直接排放至大氣。（5）成本低：所用輔助原材料用量經(jīng)過優(yōu)化大幅度減少。（6）生產(chǎn)安全性高：整個(gè)生產(chǎn)線過程中能夠?qū)θ水a(chǎn)生危害的操作步驟，均采用自動(dòng)化操作程序。整個(gè)生產(chǎn)溫度恒定，不需要高低溫循環(huán)。本技術(shù)方案制備的石墨烯產(chǎn)品，可用于紡織、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。1.2機(jī)械剝離法制備石墨烯解決方案（提供生產(chǎn)線和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝）機(jī)械剝離法制備石墨烯的工藝流程和設(shè)計(jì)圖主要工藝流程：以石墨為原材料，與分散助劑、去離子水或其他溶劑一起，經(jīng)預(yù)混裝置處理，得到預(yù)分散石墨漿料。利用改進(jìn)后的高剪切裝置、超臨界裝置、高壓均質(zhì)裝置、粉碎裝置中的一種或幾種裝置提供剪切力、空化作用力使石墨有效剝離，制備得到石墨烯材料。技術(shù)方案特征：可根據(jù)客戶對(duì)質(zhì)量、產(chǎn)量及產(chǎn)品應(yīng)用方面的要求提供不同產(chǎn)品規(guī)格的石墨烯生產(chǎn)線技術(shù)方案。生產(chǎn)線具備以下特點(diǎn)：（1）自動(dòng)化程度高：從投料到成品包裝可實(shí)現(xiàn)一鍵式啟動(dòng)。（2）效率高、運(yùn)行穩(wěn)定：整個(gè)產(chǎn)線所需主體設(shè)備屬于非標(biāo)定制設(shè)備，經(jīng)過長期運(yùn)行驗(yàn)證，相關(guān)改進(jìn)措施符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。（3）綠色無污染：從投料到產(chǎn)品收集整個(gè)產(chǎn)線全封閉處理，整個(gè)過程無廢氣和粉塵外漏，全過程無廢液產(chǎn)生。（4）產(chǎn)品質(zhì)量高：片層結(jié)構(gòu)完整、電子遷移率高、導(dǎo)電性能好、純度高。（5）原材料成本低：制備技術(shù)方案中所需原材料為兩種或三種，標(biāo)準(zhǔn)原材料并不需要特殊處理，價(jià)格低廉。本技術(shù)方案制備的石墨烯產(chǎn)品，可用于新能源、復(fù)合材料、散熱材料等領(lǐng)域。1.3電化學(xué)法制備石墨烯解決方案（提供生產(chǎn)線和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝）電化學(xué)剝離制備石墨烯的工藝流程和設(shè)計(jì)圖主要工藝流程：以石墨粉或石墨紙為原料，電解液中的離子等在電場的作用下進(jìn)入石墨層內(nèi)，對(duì)石墨進(jìn)行插層剝離。其氣泡體積膨脹造成石墨層之間范德華力減小直至剝離，輔以洗滌、剪切、過濾、干燥等方法最終得到不同規(guī)格的少層、單層或水溶性石墨烯粉體。電化學(xué)電極設(shè)計(jì)技術(shù)方案特征：可根據(jù)對(duì)質(zhì)量、產(chǎn)量及產(chǎn)品應(yīng)用方面的要求提供不同產(chǎn)品規(guī)格的石墨烯生產(chǎn)線技術(shù)方案。生產(chǎn)線具備以下特點(diǎn)：材料成本低：一般以石墨為原材料，價(jià)格低廉且儲(chǔ)量豐富。工藝簡單：工藝操作簡單，效率高。安全環(huán)保：制備過程無強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)酸引入，剝離液可回收利用?？煽匦詮?qiáng)：可實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓電流等參數(shù)精確控制，也可以控制石墨烯的規(guī)格。本技術(shù)方案制備的石墨烯產(chǎn)品，可用于散熱、導(dǎo)熱、導(dǎo)電涂料、油墨、電池導(dǎo)電劑、改性纖維、潤滑油等領(lǐng)域。1.4石墨烯散熱膜解決方案（提供生產(chǎn)線和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝）攪拌分散攪拌分散釜(帶內(nèi)襯)漿料過濾裝置(抽真空)真空除泡裝置(攪拌抽真空)涂布機(jī)(烘干一體化)剝離機(jī)碳化爐壓實(shí)設(shè)備石墨化爐壓實(shí)貼膜模切機(jī)以氧化石墨烯濾餅作為初始原料，利用分散、除泡、涂布等設(shè)備，輔助以分散技術(shù)、涂布技術(shù)、低溫還原技術(shù)等獲得柔性好、強(qiáng)度高、散熱性能好的石墨烯膜（如下