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一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介石墨是典型的層狀結(jié)構(gòu)材料，具有良好的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性，化學(xué)穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點(diǎn)。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，是一種二維晶體，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來(lái)，人們普遍認(rèn)為這種嚴(yán)格的二維晶體結(jié)構(gòu)由于熱力學(xué)不穩(wěn)定性而難以獨(dú)立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨(dú)立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實(shí)驗(yàn)研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、外延生長(zhǎng)法、電化學(xué)法、氧化石墨還原法等，其中機(jī)械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機(jī)性大；CVD方法和外延生長(zhǎng)法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學(xué)方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過(guò)在石墨表面引入含氧官能團(tuán)，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過(guò)超聲等方法改變其雜化狀態(tài)，再通過(guò)還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點(diǎn)成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開(kāi)體系中，需要在制備氧化石墨烯的過(guò)程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設(shè)備，過(guò)程中需要精確控制反應(yīng)溫度且溫度高達(dá)98 °C，制備出來(lái)的氧化石墨烯還需要長(zhǎng)時(shí)間超聲，步驟繁瑣，產(chǎn)物的濃度較低，不適合大量生產(chǎn)。本項(xiàng)目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產(chǎn)時(shí)間。氧化石墨可以通過(guò)處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進(jìn)行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產(chǎn)量較大，大大減少了超聲的時(shí)間。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況）該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)中國(guó)專利并于2013年獲得授權(quán) （ZL201110414315.7），與該項(xiàng)目相關(guān)的工作也在國(guó)際期刊上進(jìn)行了發(fā)表，但是仍有很多問(wèn)題一直困擾商業(yè)化進(jìn)程。我們實(shí)驗(yàn)室也一直在圍繞各種問(wèn)題開(kāi)展工作。四、 市場(chǎng)前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等）石墨烯的水熱前驅(qū)體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團(tuán)，因此可以根據(jù)需求進(jìn)行各種定向修飾，從而實(shí)現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導(dǎo)率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實(shí)現(xiàn)高回報(bào)率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨，再經(jīng)后處理過(guò)程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過(guò)程相對(duì)繁瑣， 耗時(shí)耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優(yōu)化情況。前期投入100萬(wàn)元，其中包括設(shè)備費(fèi)40萬(wàn)， 原料費(fèi)10萬(wàn)， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達(dá)到每天生產(chǎn)1公斤石墨烯產(chǎn)品。六、 生產(chǎn)設(shè)備玻璃器皿，反應(yīng)釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設(shè)備，電動(dòng)攪拌器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，離心機(jī)等基本設(shè)施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產(chǎn)品，目前市場(chǎng)上以克為單價(jià)銷(xiāo)售，價(jià)格在500元左右。以每日1公斤生產(chǎn)量計(jì)算，每天銷(xiāo)售額會(huì)達(dá)到50萬(wàn)元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)，企業(yè)一方負(fù)責(zé)生產(chǎn)與銷(xiāo)售。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項(xiàng)目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： [email protected]

以石墨烯為模板的少層石墨雙炔薄膜的液相范德華外延生長(zhǎng)法。以原子級(jí)平整的二維石墨烯為基底，采用極低的單體濃度（0.04 mM），在室溫下進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，通過(guò)溶液相范德華外延的方法，成功制備得到了大面積均勻連續(xù)的高質(zhì)量、少層石墨雙炔薄膜，高分辨透射電鏡和光譜表征證實(shí)了其高質(zhì)量單晶結(jié)構(gòu)。該石墨雙炔薄膜為ABC堆垛的三層結(jié)構(gòu)，電子衍射顯示石墨雙炔/石墨烯薄膜具有兩套單晶衍射點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)于石墨雙炔和石墨烯的單晶衍射圖案，結(jié)果表明生長(zhǎng)在石墨烯上的石墨雙炔與下層石墨烯的晶格取向夾角為14°。

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金屬電弧噴涂快速制模技術(shù)是一種基于電弧噴涂、快速原形、機(jī)器人控制和材料科學(xué)的模具制造工藝。它通過(guò)電弧噴涂工藝制造模具的金屬型殼，通過(guò)材料累加原理制造出具有材料梯度、功能梯度結(jié)構(gòu)的模具，是一種近凈成形的模具制造技術(shù)。該技術(shù)可用于制作金屬?zèng)_壓模具、熱壓成型模具以及塑料模具等。目前已經(jīng)在飛機(jī)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、家電、塑料、制鞋等行業(yè)中成功應(yīng)用，特別適用于為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、試制以及小批量生產(chǎn)提供快速、低成本模具的場(chǎng)合，屬于極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N模具制造新技術(shù)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介（發(fā)明專利：200910068695.6）利用蒸發(fā)濃縮的方法回收廢水中氯化銨、氯化鈉的技術(shù)（熱法）。天然鹵水法利用復(fù)分解反應(yīng)生產(chǎn)小蘇打在其生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排出大量高濃度氯化銨、氯化鈉母液，熱法回收氯化銨和氯化鈉，可以變廢為寶，保護(hù)環(huán)境。但是該法生產(chǎn)存在兩大難點(diǎn)：一是回收氯化銨、氯化納就必需蒸發(fā)掉大量的水，能耗較大，成本較高；二是氯化銨溶液對(duì)設(shè)備產(chǎn)生極強(qiáng)的腐蝕，即使使用昂貴的鈦材，在溫度、濃度較高的情況下設(shè)備仍然存在腐蝕問(wèn)題。本技術(shù)采用蒸氨、蒸發(fā)、結(jié)晶及分離工藝處理。蒸發(fā)采用多效、熱泵、真空蒸發(fā)及余熱利用等技術(shù)，選用降膜蒸發(fā)器及強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，三效混流流程，蒸發(fā)中結(jié)晶析出氯化鈉，蒸發(fā)后再冷卻結(jié)晶析出氯化銨。本技術(shù)有效降低了設(shè)備操作溫度，二次蒸汽和冷凝水可重復(fù)使用，減小了溶液對(duì)設(shè)備的腐蝕，節(jié)約能源，降低成本，提高了生產(chǎn)效率，沒(méi)有二次污染，該技術(shù)已成功應(yīng)用于回收氯化銨、氯化鈉4萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。二、市場(chǎng)前景用本技術(shù)可處理復(fù)分解反應(yīng)生產(chǎn)小蘇打母液，也可用于聯(lián)堿法制氯化銨，不但可解決環(huán)保問(wèn)題，還會(huì)有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。三、生產(chǎn)設(shè)備蒸發(fā)器、分離器、結(jié)晶器、水罐、離心機(jī)、泵等。四、合作方式提供技術(shù)服務(wù)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 史曉平聯(lián)系電話： 022-60204052，13323307376

金屬電弧噴涂快速制模技術(shù)是一種基于電弧噴涂、快速原形、機(jī)器人控制和材料科學(xué)的模具制造工藝。它通過(guò)電弧噴涂工藝制造模具的金屬型殼，通過(guò)材料累加原理制造出具有材料梯度、功能梯度結(jié)構(gòu)的模具，是一種近凈成形的模具制造技術(shù)。 

大型機(jī)械零部件的機(jī)器人自動(dòng)制孔系統(tǒng)能夠完成大型鈦合金、鋁合金、碳纖維復(fù)合材料及傳統(tǒng)金屬材料的自動(dòng)鉆孔、鉸孔及锪孔等加工任務(wù)。該系統(tǒng)主要由工業(yè)機(jī)器人、視覺(jué)檢測(cè)單元和制孔執(zhí)行器三部分組成。目前已完成原理樣機(jī)，技術(shù)性能已在飛機(jī)大型壁板的自動(dòng)制孔中得到驗(yàn)證。 主要性能指標(biāo)：1. 可加工孔直徑范圍為Φ3～Φ8mm，孔徑公差H9級(jí)；2. 制孔效率為15個(gè)/h；3. 孔定位精度為±0.3mm，重復(fù)定位精度為±0.2mm；制孔執(zhí)行器的重量約為45kg，安裝方式靈活，具有同軸式、懸掛式以及側(cè)面式三種安裝方式。