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信息技術(shù)快速發(fā)展使得芯片功耗顯著增大，熱量管理因而成為其中至關(guān)重要的核心環(huán)節(jié)。熱量的快速導(dǎo)出對(duì)于芯片正常運(yùn)行是決定性的。具有高導(dǎo)熱能力的散熱薄膜是這方面的關(guān)鍵材料，發(fā)展高性能、低成本散熱薄膜材料已經(jīng)成為關(guān)系未來(lái)消費(fèi)電子、信息技術(shù)乃至人工智能等許多領(lǐng)域的關(guān)鍵。現(xiàn)有的散熱薄膜主要采用的是聚酰亞胺薄膜經(jīng)過(guò)高溫碳化、石墨化后形成的人造石墨膜，其原材料聚酰亞胺的制備技術(shù)掌握在杜邦公司手中，成本昂貴，國(guó)內(nèi)散熱膜加工企業(yè)的利潤(rùn)率不斷受到擠壓。

一.項(xiàng)目簡(jiǎn)介本項(xiàng)目生產(chǎn)的鑄型尼龍(MC尼龍）/石墨烯復(fù)合材料克服了普通MC尼龍低溫韌性較差, 沖擊強(qiáng)度偏低, 尺寸穩(wěn)定性不好, 高負(fù)荷下耐磨性、自潤(rùn)滑性欠佳，磨損率較大等缺點(diǎn)。表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能，可廣泛應(yīng)用于制備軸承、齒輪、滑輪等，尤其是制備一些不能由壓塑或者擠塑法制備的大型器件。該產(chǎn)品制備過(guò)程極其簡(jiǎn)單。二.市場(chǎng)前景鑄型尼龍(MC尼龍）是目前應(yīng)用最廣泛的工程塑料之一，高性能鑄型尼龍(MC尼龍）取代銅、鋁、鋼和鐵等金屬材料是今后工程塑料的主要發(fā)展方向。三.規(guī)模與投資本項(xiàng)目特別適合現(xiàn)有MC尼龍的企業(yè)，基本不需要額外投資。對(duì)于新建企業(yè)，進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備差異較大，如果選用國(guó)產(chǎn)人工澆鑄，投資很少。四.生產(chǎn)設(shè)備主要設(shè)備：反應(yīng)釜，澆鑄設(shè)備五.效益分析每噸產(chǎn)品利潤(rùn)約2000-3000元。六.合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國(guó)家 863 重大汽車(chē)電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:南開(kāi)大學(xué)在碳納米材料的制備及應(yīng)用研究方面取得了一批開(kāi)創(chuàng)性成果，該項(xiàng)目技術(shù)的推廣，將促進(jìn)我國(guó)新材料、微電子、儲(chǔ)能、資源保護(hù)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，為我國(guó)在這一新型納米材料領(lǐng)域占據(jù)有利地位，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，做出重要貢獻(xiàn)。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。 獲得了可溶性石墨烯材料及柔性透明導(dǎo)電薄膜（圖 5）；制備了基于石墨烯的高穩(wěn)定性有機(jī)光伏電池及復(fù)合材料。 圖 5、基于石墨烯的透明電極材料 所研制的單壁碳納米管及石墨烯已用于數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)的研究和相關(guān)產(chǎn)品/樣機(jī)的研制，包括應(yīng)用于國(guó)家 863 重大汽車(chē)電池項(xiàng)目（中科院物理所）和軍工衛(wèi)星電池項(xiàng)目（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所）等。已研制出晶體管、鋰離子電池、超級(jí)電容器（圖 6）以及高性能復(fù)合材料等多種產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯 （graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn) 了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá) 到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合 等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、 ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為 0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯 （SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò) 透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二 維平面結(jié)構(gòu)。

1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及2004年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類(lèi)新的催化劑和大量制備SWNTs的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖1），純度達(dá)70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá)200公斤/年以上）。 采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使SWNTs有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá)0.2 S/cm、導(dǎo)

1、主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域 透明電極在太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，目前應(yīng)用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但I(xiàn)TO存在脆性大，無(wú)法彎曲，近年來(lái)隨著光電器件對(duì)透明電極需求的增加，銦的價(jià)格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預(yù)期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實(shí)際中由于大面積石墨烯總會(huì)存在一定的缺陷，影響了其導(dǎo)電率，本項(xiàng)目結(jié)合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢(shì)制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜柔性透明電極。 2、特色與先進(jìn)性技術(shù)指標(biāo) 特色：利用低成本、無(wú)污染的溶膠在透明基底形成網(wǎng)狀模板，利用模板制作金屬網(wǎng)格；通過(guò)轉(zhuǎn)移石墨烯在金屬網(wǎng)格上制作一種石墨烯/金屬網(wǎng)格復(fù)合電極。其復(fù)合電極表現(xiàn)出優(yōu)異的光電特性。通過(guò)結(jié)合單層石墨烯的高透光性和金屬網(wǎng)格的導(dǎo)電性，有效地彌補(bǔ)了化學(xué)氣相沉積法（CVD）-石墨烯多晶結(jié)構(gòu)的缺陷和金屬網(wǎng)格不利于制作依賴垂直電流傳輸器件的的缺點(diǎn)，從而提高透明復(fù)合電極的光電特性。 圖1 制備的石墨烯及拉曼圖，可以看到非常清楚的2D峰，右圖為金屬網(wǎng)孔的顯微圖。 3.技術(shù)指標(biāo) 復(fù)合電極：面電阻為 21.2 、透光率為92%（在550nm波長(zhǎng)測(cè)得），下圖表明其寬帶的透射光譜特性。 圖2 復(fù)合電極的透過(guò)率 將復(fù)合電極制作在PET基底上，使其可以表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械柔軟性。在將透明電極從正向到反向彎曲，其彎曲角度從-150o達(dá)到150o時(shí)，其電導(dǎo)率也只下降3.4%，反復(fù)彎折100次，電導(dǎo)率幾乎沒(méi)有什么變化。 4、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵性問(wèn)題 高性能的透明電極在許多光電器件是必不可少的，例如觸摸屏、光伏電池、有機(jī)發(fā)光二極管等。目前商業(yè)上，由于氧化銦錫（ITO）薄膜的高光學(xué)透過(guò)率、低面電阻和成熟的制造工藝，在作為透明電極方面已廣泛地應(yīng)用在各種光電器件中。但銦是稀有金屬，在地殼中的分布量比較小且分散，主要以微量存在于錫石和閃鋅礦中，且隨著液晶顯示器和觸摸屏等產(chǎn)品的普及，因此銦的價(jià)格在急劇上漲。此外，氧化銦錫透明電極缺乏柔韌性，不易彎曲，化學(xué)穩(wěn)定性差，不適合應(yīng)用于柔性透明電極。 傳統(tǒng)上制備金屬網(wǎng)采用光刻法及蝕刻工藝。但是，通過(guò)采用光刻法制備的金屬網(wǎng)格不僅成本較大、工藝復(fù)雜、效率低，而且在制備的工藝條件、設(shè)備要求也較高。 本實(shí)驗(yàn)采用了低成本高效率的方法制備金屬網(wǎng)格，再通過(guò)CVD法生長(zhǎng)大面積石墨烯并轉(zhuǎn)移在金屬網(wǎng)格上。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中工藝簡(jiǎn)單、成本低、效率高，并可制備大面積-高質(zhì)量的透明電極。

透明電極在太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，目前應(yīng)用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但I(xiàn)TO存在脆性大，無(wú)法彎曲，近年來(lái)隨著光電器件對(duì)透明電極需求的增加，銦的價(jià)格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預(yù)期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實(shí)際中由于大面積石墨烯總會(huì)存在一定的缺陷，影響了其導(dǎo)電率，本項(xiàng)目結(jié)合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢(shì)制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜柔性透明電極。

粉末涂料是一種新型的100%固體粉末狀涂料，無(wú)溶劑、可回收、環(huán)保無(wú)毒、性能優(yōu)異；石墨烯超薄超輕、比表面積超大，力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能優(yōu)異，是制備特種功能涂料的理想材料，我司依托廈門(mén)大學(xué)石墨烯工程與產(chǎn)業(yè)研究院雄厚的技術(shù)實(shí)力進(jìn)行石墨烯粉末涂料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)技術(shù)難題已取得長(zhǎng)足突破，產(chǎn)業(yè)化前景明朗。石墨烯不僅可以改善涂層的物理機(jī)械性能，也可用于制備防腐、導(dǎo)電、散熱、電磁屏蔽等特種功能涂料，目前公司已規(guī)劃多條石墨烯粉末涂料生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)5000噸的年產(chǎn)能，相關(guān)產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)認(rèn)證，在五金、建筑、管道、3C、電器、能源、汽車(chē)及其零部件等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景，市場(chǎng)反饋良好。