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单层石墨烯突破量产难关

来源:经济日报2019-06-14 09:15

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  □ 一直以来,高品质单层石墨烯粉体类原料无法量产,使得石墨烯诸多优异性能无法充分发挥,导致其产业化之路困难重重

  □ 杭州高烯科技有限公司突破了10多项科技难题,掌握了全套量产技术,建成了全球首条纺丝级单层氧化石墨烯10吨生产线

  □ 有了高品质石墨烯原料的稳定供应,石墨烯科研及产品开发便得到了保障,石墨烯产业将进入健康有序高质高速发展轨道

  石墨烯是目前世界上已发现的厚度最薄、强度最高、导电导热性能最理想的一种新型纳米材料,被称为“新材料之王”。日前,全球首条纺丝级单层氧化石墨烯10吨生产线在杭州高烯科技有限公司试车成功,其所生产的单层氧化石墨烯及其应用产品多功能石墨烯复合纤维,同时获得了国际石墨烯产品认证中心(IGCC)产品认证。

  “这也是IGCC颁发的全球首个单层氧化石墨烯产品认证证书及全球首个多功能石墨烯复合纤维认证证书,标志着粉体石墨烯产品及其应用进入了单层时代,开启了石墨烯产学研用全生态链有序发展的新阶段。”中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春说。

  据悉,IGCC是目前全球石墨烯行业唯一开展石墨烯原材料和应用产品自愿性认证服务的独立第三方机构。本次论证由国际石墨烯产品认证中心技术委员会副主席、工厂评审组组长、国际电工委纳米技术标准化技术委员会副秘书长维尔纳·博格霍尔茲博士率领专家组,经生产线现场取样、第三方检测、现场质量管控审核等多道流程,最终确认并颁发证书。

  石墨烯是国家重点支持的战略前沿和新兴材料产业。一直以来,高品质单层石墨烯粉体类原料无法量产,使得石墨烯诸多优异性能无法充分发挥,导致其产业化之路困难重重,国际国内对单层石墨烯原料能否量产也充满了争议。

  面对种种不确定,杭州高烯科技有限公司首席科学家、浙江大学高超教授带领团队攻坚克难,持续突破了全单层反应、高效分离提纯、粉末再溶解、安全环保、自动控制、放大效应等10多项科学技术以及工程方面的难题,掌握了全球原创的全套量产技术,建成了10吨生产线并试车成功。

  “市面上的石墨烯一般都是多层石墨烯,真正能够做到全单层的,目前仅有杭州高烯科技一家。”中国技术创业协会科技创新生态发展联盟理事长、上海交通大学材料产业工程研究中心副主任赵斌元介绍,作为全球首条通过IGCC认证的单层氧化石墨烯生产线,相关产品已达到纺丝精度级且单层率大于99%,质量及单层率为全球最高级别。至此,粉体石墨烯产品进入标志性的单层时代。

  杭州高烯公司研发技术总监孙海燕给记者打了个比方,市面上现有的石墨烯产品相当于把一本书裁切成一本本便签本,虽然尺寸变小、厚度变薄,却达不到一张纸的效果,因而在应用上存在诸多局限。全单层石墨烯之所以受到市场欢迎,是因为它能够最好地发挥石墨烯的优良性能。

  在高品质单层氧化石墨烯研发的基础上,高烯研发团队还成功开发出多功能石墨烯复合纤维,并获国家发明专利授权,产品已成功推向市场。石墨烯/PET原位复合纤维、石墨烯/尼龙6原位复合纤维被认定为浙江省省级工业新产品,并通过欧盟纺织品信心100(OEKO-TEX100)检测,认证结果为适用于婴儿纺织品的健康纱线。

  “有了高品质石墨烯原料的稳定供应,石墨烯科学研究及下游应用产品开发便得到了保障,石墨烯产业将由概念炒作、假冒伪劣横行转入健康有序高质高速发展轨道。”李义春说。

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