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石墨烯规模化制备技术

迄今为止，石墨烯的产业化已取得了重要进展。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。国外的CVD Equipment Corporation、Graphene Nanochem PLC、Vorbrck Materials、XG Sciences等公司实现了石墨烯的规模化生产。虽然吨级以上的石墨烯粉体生产线已经建成，但是普遍存在质量低、制备过程污染等问题，无法体现石墨烯的各种优异性能，严重阻碍了石墨烯的大规模应用。

石墨烯薄膜产品存在因生长过程导致的结构缺陷和因转移过程导致的表面污染，普遍电阻较高，远大于传统铟锡氧化物透明导电膜，无法体现其优异的电学性能，从而未在电子器件、半导体工业等领域得到广泛应用。

石墨烯发热膜的原理及作用

石墨烯是电和热的良导体，应用在加热膜中一方面能起到导电的作用，结合其他组分如树脂等构成电阻部分，在通电后产生热量。05MP）后输入到气体供（混）气系统，再通过流量计调节每一组分的体积流量，输出预定比例关系的混合气体，达到实验所需的气氛。另一方面石墨烯在加热膜产热后能快速的将热量传递至温度不均衡部位。石墨烯加热膜是以整个膜为加热面（不同于其他电阻丝加热膜），加热更加迅速、温度更加均衡。

目前石墨烯加热膜多用于采暖如石墨烯地暖设备等，也有用于给锂离子电池或设备加热的。

广州福滔微波设备有限公司——石墨烯膨化设备价格

石墨烯的***产业化

近年来，美国、欧洲、日本、韩国等国家对石墨烯投人了大量人力财力，石墨烯相关扶持政策与产业化研究也提上议程。氧化还原法制备的石墨烯是粉末，石墨烯的缺陷较大，但是可以实现大量生产、大规模的应用，并且易于和别的物质复合，易于改性研究。2013年1月，欧盟委i员会将石墨烯列为未来新兴技术的支柱材料之一，拿出10亿欧元专项资金资助石墨烯制备与应用研究工作。美国国家自然科学基i金会资助了超过500项有关石墨烯的研究，重点包括石墨烯制备、石墨烯复合材料生产、存储器件开发和石墨烯生物传感器等方向。美国高i级研究计划署也开展了多项石墨烯研究项目，以开发更轻更小、更快和更高频的电子器件为***目的。

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微机械剥离法　　

石墨烯首先由微机械剥离法制得。而在个别没有直接碰触的导电填料中，其中相距较近的填料上的电子，能借助热振动越过势垒而形成较大的隧道电流。微机械剥离法即是用透明胶带将高定向热解石墨片按压到其他表面上进行多次剥离，终得到单层或数层的石墨烯。2004年，Geim，Novoselov等就是通过此方法在世界上首i次得到了单层石墨烯，证明了二维晶体结构在常温下是可以存在的。　　微机械剥离方法操作简单、制作样本质量高，是当前制取单层石墨烯的主要方法。但其可控性较差，制得的石墨烯尺寸较小且存在很大的不确定性，同时效率低，成本高，不适合大规模生产。

外延生长法　　

外延生长方法包括碳化硅外延生长法和金属催化外延生长法。另一方面，它非常致密，即使是***i小的气体原子(氦原子)也无法穿透。碳化硅外延生长法是指在高温下加热SiC单晶体，使得SiC表面的Si原子被蒸发而脱离表面，剩下的C原子通过自组形式重构，从而得到基于SiC衬底的石墨烯。　　金属催化外延生长法是在超高真空条件下将碳氢化合物通入到具有催化活性的过渡金属基底如Pt、Ir、Ru、Cu等表面，通过加热使吸附气体催化脱氢从而制得石墨烯。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。

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。作为一家***的微波设备厂，福滔微波公司技术骨干有超过十年的微波设备应用研究经验，在巩固现有应用领域的基础上，不断开发研究新的应用领域。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。

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。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。复杂的控制单元在柴油发电机、电动马达和超级电容器间调控能量流。