你好,欢迎来到化工工程服务众包平台!化工工程网络设计院!总平台首页
石墨烯经济高效分散技术及其高性能防腐涂料
简介
一、技术背景
国家政策:
《中国制造2025》提出,高度关注石墨烯等前沿材料,提前布局和研制。
石墨烯纳入《新材料产业“十三五”发展规划》。
发改委、工信部、科技部三部门联合出台《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》。
发改委、工信部公布的《制造业升级改造重大工程包》,石墨烯作为前沿领域的重点被囊入其中。
工信部、发改委、科技部、财政部联合出台《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》,提出要积极开发石墨烯等前沿材料。
石墨烯重防腐涂料上榜工信部《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录(2016-2017年)》。
基于这么多相关政策,可见石墨烯应用广泛,是改变世界的材料,但产业发展受限于石墨烯的分散技术,故率先打通一条石墨烯产业化道路具有重要意义。
目前,我国的石墨烯已经量产,国内已有数条生产线;但还需要解决以下两个问题:1、解决石墨烯产业化技术瓶颈;2、占领市场先机。
针对以上特点,本技术方案通过自主设计合成特色分散剂,实现石墨烯的经济高效分散。同时,拥有一整套完整自主知识产权的技术路线,从而生产出高性能涂料与高性能复合材料。
二、技术原理
1 开发出一种经济、高效的石墨烯分散技术,本技术主要分以下两个过程:
简洁过程(如图1)
高效分散过程(如图2 )
2 本技术的主打产品——石墨烯重防腐涂料,涂料防腐性能达到或超过世界先进水平。涂料特点如下:
石墨烯涂层形成腐蚀屏蔽网;
延长扩散路径,降低腐蚀速率。
三、应用影响
本技术的目标客户群较广,覆盖涂料、油墨、塑料、橡胶、储能等行业;且能源、复合材料和涂料行业占石墨烯总市场的41%,如图3所示, 石墨烯在涂料油墨行业、复合材料行业、储能行业的应用情况如表1所示。
四、应用范围
本技术方案适用于涂料、油墨、塑料、橡胶、储能等行业,比如石油化工,石油开采、输运与存储,以及海洋装备与工程等
五、技术指标
目前,本技术方案已通过中试,进入生试阶段,可以量产。另外,与其他产品相比,其耐腐蚀性能突出,防腐性能达到或超过世界先进水平。如图4,表2所示。
产品工程实际应用,对比后发现完好如新,如图5至图8所示。
工艺流程简介
技术特色
本技术方案的优势如下:
载流子迁移率最高: 室温下为20万cm2/Vs(硅的100倍);
电流密度耐性最大: 2亿A/cm2(铜的100倍);
强度最大最坚硬:强度42N/m,杨氏模量与金刚石相当;
导热率最高:3000-5000W/m*K(与CNT相当);
最薄最轻:厚0.34nm,比表面积2630m2/g。