中國粉體網(wǎng)訊  碳納米材料作為新型材料界的“紅人”,，具有高端應(yīng)用與復(fù)合應(yīng)用的雙重優(yōu)勢；其突出的力學(xué),、電學(xué)和化學(xué)性能引發(fā)了國內(nèi)外持久的研究熱潮，被譽為推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型和升級換代的重要推手,。

近期,，中國粉體網(wǎng)聯(lián)合江蘇省納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所主辦了以“碳納米材料產(chǎn)業(yè)化”為主題的“2018低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會”,。綜合來看，碳納米材料要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化需要走這三步,。

第一步：料要成材

以石墨烯為例,，大規(guī)模制備高質(zhì)量石墨烯是其應(yīng)用的基礎(chǔ),，石墨烯原料主要為鱗片石墨，目前制備的方法有：機械剝離法,、化學(xué)氧化法,、晶體外延生長法,、化學(xué)氣相沉積法等。具體對比如下：

2018低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會上，來自北卡羅萊納州中央大學(xué)的戴貴平教授為我們帶來一種新鮮的研究思路：采用三聚氰胺作為原料制備三維石墨烯與氮沉積碳納米管復(fù)合材料,。因為三聚氰胺里既有N原子又有C原子,，可以同時提供實驗所需的氮源和碳源,。

第二步：材要成器

第二步是實現(xiàn)石墨烯等碳納米材料產(chǎn)業(yè)化最為關(guān)鍵的一步，是聯(lián)通材料與應(yīng)用的紐帶,。石墨烯的表面狀態(tài)非常穩(wěn)定,，親油性和親水性都很差，不能有效地與復(fù)合材料基體進行復(fù)合,，并且易形成團聚體。因此,，對石墨烯進行表面改性以及分散尤其重要,。

石墨烯的分散方法

除了了解分散方法，分散結(jié)果的表征也尤為重要,，常用的表征方法主要有測量沉降速度,、測量堆積密度、采用濁度計,、測量Zeta 電位以及測量粒度分布,，其中粒度分布的測量已為人們所熟知,。

提到粒度測試，在國內(nèi)激光粒度儀供應(yīng)商中,，丹東百特可謂首屈一指,，在2018低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會上，丹東百特作為中國粉體網(wǎng)的全面戰(zhàn)略合作伙伴應(yīng)邀參展,，并在展臺展出了Bettersize2000等設(shè)備，現(xiàn)場咨詢的客戶絡(luò)繹不絕,。

百特激光粒度儀簡介：

Bettersize3000plus

Bettersize3000plus激光圖像粒度粒形分析儀是一種采用半導(dǎo)體泵浦532納米波長的偏振激光器作為光源的智能化的激光粒度儀,，采用單一光學(xué)全角度測量的光路系統(tǒng)，散射光探測角度無死角,，具有最高的分辨率，是百特公司的專利技術(shù),。

該儀器具有準(zhǔn)確可靠,、重復(fù)性好,、操作簡便、測試速度快等突出特點，是集激光技術(shù),、計算機技術(shù),、數(shù)字圖像技術(shù),、光電子技術(shù)于一體的新一代高性能的粒度測試儀器，具有世界頂尖水平,，可以與國外粒度儀一決高下，特別適合企業(yè),、高校,、研究院所等實驗室選用。

Bettersize2000

Bettersize2000激光粒度儀是一種采用雙鏡頭技術(shù)的智能型的激光粒度儀,，具有自動測試、自動對中,、自動進水,、自動排水,、自動消除氣泡、自動清洗等特殊功能,。

該儀器具有準(zhǔn)確可靠,、重復(fù)性好、操作簡便,、測試速度快等突出特點，是集激光技術(shù),、計算機技術(shù),、光電子技術(shù)于一體的新一代粒度測試儀器,，特別適合企業(yè)、高校,、研究院所等實驗室選用,。

用激光粒度儀測量粉末的粒度分布來表征分散性，主要是應(yīng)用光的散射原理和儀器的光學(xué)結(jié)構(gòu)，計算機事先計算出了儀器測量范圍內(nèi)各種直徑粒子對應(yīng)的散射光能分布,，通過適當(dāng)?shù)臄?shù)值計算，得到與之相應(yīng)的粒度分布,。

通常顆粒的平均粒徑越小,，表明顆粒分散性越好,，即沒有或只有少量軟團聚，該方法可以用來檢驗各種方法的分散效果,。

第三步：器要成用

碳納米材料應(yīng)用廣泛,，以石墨烯為例，石墨烯的復(fù)合材料是石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域中的重要研究方向,，其根據(jù)復(fù)合材料的不同主要分為以下幾類：

1、“石墨烯+涂料”

石墨烯同時具備優(yōu)異的導(dǎo)電性和防腐蝕性能,，因此可以用于導(dǎo)電涂料和防腐涂料,。

石墨烯防腐涂料“迷宮效應(yīng)”示意圖

2018低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會上,，青島德通納米于錦女士（代蕭小月博士）介紹了石墨烯的化學(xué)以及物理分散方法以及應(yīng)用于防腐涂料的實際案例。

2,、“石墨烯+新能源汽車”

石墨烯復(fù)合材料可替代金屬或玻璃鋼用于汽車殼體,，具有質(zhì)量輕,，強度高，可設(shè)計性強的特點,。除此之外,，還可用于新能源汽車的儲能材料：

來自中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所劉立偉研究員介紹的高質(zhì)量薄層石墨烯薄膜可用于鋰電電芯正極導(dǎo)電漿料,、鋰電前驅(qū)體材料制備導(dǎo)電漿料以及鋰電鋁箔涂炭漿料。

常州大學(xué)的馬昕教授分析了鋰電池及原材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,，并介紹了低維碳納米材料作為鋰電池導(dǎo)電劑的多項優(yōu)勢以及新研發(fā)的硅負(fù)極材料,。

3,、“石墨烯+導(dǎo)熱材料”

石墨烯是一種超級新型納米材料,，具有超高強度、超高導(dǎo)熱系數(shù),，通過工藝處理可以得到性能良好的碳基導(dǎo)熱膜,。

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所林正得提出將石墨烯附著到海綿等多孔結(jié)構(gòu)的材料,，得到的三維石墨烯材料的導(dǎo)熱率會大幅度提高，而且成本較低,。

中國科學(xué)院過程工程研究所崔彥斌研究員將石墨烯加到環(huán)氧樹脂中，通過大大提高導(dǎo)熱率制備出碳基導(dǎo)熱膜,，而且相比于國外市場的導(dǎo)熱膜,，具有價格低的優(yōu)勢,。

……

綜述：

一個材料的興起必然要經(jīng)過三個階段：料要成材；材要成器,；器要成用。石墨烯產(chǎn)業(yè)目前尚處于技術(shù)概念期,，要真正進入產(chǎn)品導(dǎo)入期和市場擴張期,，還有相當(dāng)長的一段時間。但是從“書架”走向“貨架”已成必然,，讓我們共同期待碳納米材料即將帶給我們的嶄新未來！