新技術(shù)成果從石墨烯應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽走向市場

——“寶泰隆杯”2019中國（七臺河）石墨烯應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽成果掃描

　　在近日舉行的“寶泰隆杯”2019中國（七臺河）石墨烯應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上，一批實(shí)用價值高、商業(yè)前景明朗的項目入圍了本次大賽。入圍項目涵蓋石墨烯制備、復(fù)合材料、節(jié)能環(huán)保等多個領(lǐng)域，一批批石墨烯新技術(shù)成果從這里走向市場。

　　石墨烯改性黏膠纖維長絲

　　上海烯望材料科技有限公司在石墨烯改性黏膠纖維長絲方面的創(chuàng)新成果摘得了大賽桂冠。與會評委一致認(rèn)為：該項目的核心技術(shù)——亞微米石墨烯材料水性分散液制備和石墨烯改性黏膠纖維長絲商業(yè)模式明朗、市場前景廣闊，是一個極具商業(yè)價值的投資項目。

　　據(jù)項目負(fù)責(zé)人周建介紹，黏膠纖維的缺陷是濕強(qiáng)低、濕拉升性能弱、耐磨和耐光性能差，功能化接近空白。該公司在引入新功能、保持或提升黏膠纖維傳統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，開展了石墨烯改性黏膠纖維長絲的技術(shù)攻關(guān)。項目組先后完成了亞微米級少層石墨烯制備技術(shù)、超強(qiáng)堿性體系穩(wěn)定分散技術(shù)、黏膠長絲紡絲技術(shù)方案的系統(tǒng)設(shè)計這3項關(guān)鍵技術(shù)，并賦予黏膠纖維長絲抗菌、抗靜電、遠(yuǎn)紅外、導(dǎo)熱性等多項新功能。

　　在發(fā)表獲獎感言時，周建說：“創(chuàng)新大賽幫助我們再次審核了自己的研究方向是否正確，研究路線是否合理，也使我們更加確定石墨烯產(chǎn)業(yè)化困難的原因并不是成本，*需要解決的其實(shí)是產(chǎn)品開發(fā)中的上下游聯(lián)動等問題?！?

　　分子焊接制高導(dǎo)熱薄膜

　　目前行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用的散熱石墨膜主要分為3類：天然石墨膜、熱解石墨膜以及人工合成石墨膜。其中人工合成石墨膜主要指由聚酰亞胺經(jīng)過高溫碳化和石墨化后，得到的具有高取向度的聚酰亞胺石墨膜（PI）。

　　上海理工大學(xué)材料學(xué)院李昊亮博士介紹，目前已經(jīng)商業(yè)化的PI膜存在成本高、厚度大等問題，其制備成本為600~800元/平方米，厚度通常大于25微米，已商業(yè)化的PI膜厚度*小可達(dá)10微米，但制備成本也隨之大幅提高。

　　“我們團(tuán)隊于2017年首次提出將分子焊接用于制備石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱薄膜。分子焊接技術(shù)利用聚合物將氧化石墨烯的片層焊接起來，從而擴(kuò)大石墨烯的片層尺寸。利用該方法可將散熱膜的熱導(dǎo)率提高近50%，柔韌性也有明顯提升，制備的石墨烯薄膜厚度在5~60微米可控，可以取代大部分現(xiàn)有產(chǎn)品。我們還采用石墨烯改性技術(shù)提高分子焊接的效率，針對剝離制備氧化石墨烯片層尺寸小這一核心問題提出解決方案。”李昊亮說。

　　李昊亮還介紹，目前該技術(shù)已完成實(shí)驗室研發(fā)，他們將繼續(xù)推進(jìn)分子焊接石墨烯導(dǎo)熱薄膜的產(chǎn)業(yè)化。

　　石墨烯導(dǎo)熱膜滿足5G剛需

　　寶泰隆新材料股份有限公司柔性石墨烯導(dǎo)熱膜項目開發(fā)了大片徑選擇性氧化石墨烯核心制備技術(shù)，攻克了石墨烯膜成型過程缺陷修復(fù)及原子重排結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，打通了由氧化石墨烯漿料制備石墨烯導(dǎo)熱膜的工藝路線。

　　寶泰隆北京技術(shù)研發(fā)中心項目經(jīng)理張志旭介紹說：“5G時代的電子通信領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)入高速發(fā)展階段，市場總?cè)萘窟_(dá)數(shù)萬億元。其中，高導(dǎo)熱材料作為5G的‘剛需’，市場份額將占據(jù)關(guān)鍵材料50%以上，而人工石墨化膜是目前導(dǎo)熱膜領(lǐng)域的主流商用產(chǎn)品。”

　　“我們開發(fā)的氧化石墨烯制備技術(shù)從原料源頭進(jìn)行工藝變革，基于氧化石墨烯成膜技術(shù)，經(jīng)過還原、壓延、石墨化制成石墨烯導(dǎo)熱膜，可以替代人工石墨化膜工序?！睆堉拘窠榻B，石墨烯導(dǎo)熱膜對比人工石墨化膜優(yōu)勢在于：導(dǎo)熱率達(dá)3200W/m.K，同時兼具電磁屏蔽性能和柔韌性能，彎折次數(shù)達(dá)20000次，且燒結(jié)加工處理過程更環(huán)保。