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一、 項目簡介石墨是典型的層狀結構材料，具有良好的導電性，潤滑性，化學穩定性。被廣泛用于冶金、電氣、機械等工業領域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料，是一種二維晶體，是構建其他維數碳質材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠遠高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來，人們普遍認為這種嚴格的二維晶體結構由于熱力學不穩定性而難以獨立穩定存在。直到 2004 年，英國曼徹斯特大學的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實驗研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機械剝離法、化學氣相沉積法（CVD）、外延生長法、電化學法、氧化石墨還原法等，其中機械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機性大；CVD方法和外延生長法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學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在石墨表面引入含氧官能團，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過超聲等方法改變其雜化狀態，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優點成為目前使用最廣泛的方法之一，本發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領域。二、 項目技術成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開體系中，需要在制備氧化石墨烯的過程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設備，過程中需要精確控制反應溫度且溫度高達98 °C，制備出來的氧化石墨烯還需要長時間超聲，步驟繁瑣，產物的濃度較低，不適合大量生產。本項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時間。氧化石墨可以通過處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進行還原,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，產量較大，大大減少了超聲的時間。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）該項目已經申請中國專利并于2013年獲得授權 （ZL201110414315.7），與該項目相關的工作也在國際期刊上進行了發表，但是仍有很多問題一直困擾商業化進程。我們實驗室也一直在圍繞各種問題開展工作。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）石墨烯的水熱前驅體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團，因此可以根據需求進行各種定向修飾，從而實現其親水、親油、高分散度、高電導率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業材料的性能，從而實現高回報率。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅體氧化石墨，再經后處理過程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過程相對繁瑣， 耗時耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優化情況。前期投入100萬元，其中包括設備費40萬， 原料費10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達到每天生產1公斤石墨烯產品。六、 生產設備玻璃器皿，反應釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設備，電動攪拌器，旋轉蒸發儀，離心機等基本設施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產品，目前市場上以克為單價銷售，價格在500元左右。以每日1公斤生產量計算，每天銷售額會達到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業大學負責產品研發升級，企業一方負責生產與銷售。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）項目聯系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： rtz@hebut.edu.cn

本項目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術，控制氧化鋁陶瓷 纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結等工藝制備成 纖維毯、氈等制品。

氧化釔穩定氧化鋯是一種重要的先進結構和功能陶瓷材料。團隊發明的一步式水熱合成法，在高溫高壓氣液共存環境中，利用水合基團反應制備氧化鋯晶體，具有納米級尺寸、極少團聚、極少缺陷等優良性質。     產品在液相中結晶，避免了硬團聚和晶體缺陷。

國內首套精鋁和高純鋁定向凝固偏析法高效提純技術與裝備，成功應用于4N5精鋁的低成本大規模工業化生產，制備出了國內第一塊5N5和第一塊6N的超高純鋁錠，可為半導體用高純鋁合金電子靶材以及高性能鋁合金制備提供原材料，亦可通過直接水解法制備高純氧化鋁。該技術在能耗、提純效率以及環境友好性方面均超過國外同類技術，實現了從4N精鋁到6N超高純鋁的規模化生產，雜質元素平均提純效率超過75%。

國內首套精鋁和高純鋁定向凝固偏析法高效提純技術與裝備，成 功應用于4N5精鋁的低成本大規模工業化生產，制備出了國內第 一塊5N5和第一塊6N的超高純鋁錠，可為半導體用高純鋁合金電 子靶材以及高性能鋁合金制備提供原材料，亦可通過直接水解法 制備高純氧化鋁。 技術背景： 國內首套精鋁和高純鋁定向凝固偏析法高效提純技術與裝備，成 功應用于4N5精鋁的低成本大規模工業化生產，制備出了國內第 一塊5N5和第一塊6N的超高純鋁錠，可為半導體用高純鋁合金電 子靶材以及高性能鋁合金制備提供原材料，亦可通過直接水解法 制備高純氧化鋁。 技術水平： 該技術在能耗、提純效率及環境友好性方面均超過國外同類技術，實現了從4N精鋁到6N超高純鋁的規模化生產，雜質元素 平均提純效率超過75%。 獲上海技術發明一等獎，獲得國家發明專利 16 項；實用新型專利5項和國家軟件著作權登記 1 項。

隨著化石原料的快速枯竭，利用源自植物的天然酯絕緣油來取代 傳統礦物絕緣油迫在眉睫，并在實際應用中體現出防火性能好、生物 降解性高、延緩絕緣酯老化、延長變壓器壽命等優點而受到廣泛關注。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 隨著化石原料的快速枯竭，利用源自植物的天然酯絕緣油來取代 傳統礦物絕緣油迫在眉睫，并在實際應用中體現出防火性能好、生物 降解性高、延緩絕緣酯老化、延長變壓器壽命等優點而受到廣泛關注。 但由于天然酯絕緣油的化學成分是各種脂肪酸甘油三酯的混合物，這 些脂肪酸分子含有大量不飽和 C=C雙鍵，它們的鄰位氫原子很容易 被氧氣進攻，從而引發天然酯絕緣油的老化，使得天然酯絕緣油的氧 化安定性顯著低于由飽和烴和芳香烴組成的礦物絕緣油，而商用抗氧 化劑的抗老化原理是淬滅已發生的絕緣油氧化過程，但并未從源頭阻 斷氧化的發生。美國 Cooper公司的 FR3 品牌天然酯絕緣油在中國市場處于壟斷地位，國內企業沒有開發出能夠與 FR3 品牌相競爭的抗氧化技術。

牛蹄油是屬于較低碘值的天然油脂，長期以來國內外均是以硫酸化加工制備加脂劑，工藝相對落后，產生的廢水對環境污染大，生產的效率低，制備的產品綜合性能不突出。 該技術創新性突出，徹底突破傳統的氧化亞硫酸化的制備技術，擺脫必須依賴天然魚油為主要原料制備氧化亞硫酸化加脂劑的技術限制；并且從根本上解決了低碘值天然牛蹄油深度氧化的加工困難，可以制備加酯性能突出的產品；生產過程具有突出的環境友好的特點，基本沒有廢水產生使環境污染大大改觀，生產的效率高（是原來3-4倍），能耗低僅為原來工藝的1/3；而且，與其他加脂劑具有優良的復合性能，可以賦予皮革良好的加酯性能。

本項目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術，控制氧化鋁陶瓷纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結等工藝制備成纖維毯、氈等制品。

傳統熱成形用 22MnB5 鋼加熱溫度高（950℃左右），氧化嚴重，一般需要涂鍍鋁硅涂層來防止高溫氧化，增加成本，同時此鋼的淬透性較低，需要較高的冷卻速率才能保證馬氏體轉變，對熱成形模具的裝備要求高。本團隊開發了一種新型的熱沖壓成形用抗氧化超高強鋼板，可以實現低溫熱成形（750℃左右），同時通過成分優化提高鋼板本身的防高溫氧化性能，在熱成形過程中可以不用涂鍍鋁硅涂層，表面不產生氧化皮，節能降耗。同時該鋼板的淬透性好，在空冷狀態的冷速下就可以完成馬氏體相變，對熱成形模具的裝備要求低，可以降低成本。該鋼板在熱沖壓成形工藝過程中鋼板氧化增重＜0.5g/m2 ，氧化層厚度≤8μm，經熱成形后屈服強度≥1400MPa，抗拉強度≥1700MPa，總延伸率≥10%，力學性能優于傳統熱成形用 22MnB5 鋼，可用于汽車安全結構件及其他高強韌構件。