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市場背景1：根據(jù)中國機械工業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，基于石油、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業(yè)對換熱器穩(wěn)定的需求增長，我國換熱器產(chǎn)業(yè)在未來一段時期內(nèi)將保持穩(wěn)定增長。預計 2010 年至 2020 年期間，我國換熱器產(chǎn)業(yè)將保持年均 10-15%左右的增長速度，2015 年，我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破 880 億元，到 2020 年我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到1500億元。 市場背景2：2016年國務院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，“突破石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用技術”被寫入規(guī)劃。2017年1月《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》正式公布，石墨烯成為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導性產(chǎn)業(yè)。據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)顯示，2017年我國防腐涂料（常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料）全年產(chǎn)量達到561萬噸，占涂料總產(chǎn)量的27%左右。2013年以來，涂料產(chǎn)量年均增長率在5.5%左右，而我國防腐涂料達到12%左右，是增長最快的涂料品種之一；2018年防腐涂料總產(chǎn)量或達到600萬噸以上，2020年總產(chǎn)量可突破700萬噸。

項目成果/簡介:市場背景1：根據(jù)中國機械工業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，基于石油、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業(yè)對換熱器穩(wěn)定的需求增長，我國換熱器產(chǎn)業(yè)在未來一段時期內(nèi)將保持穩(wěn)定增長。預計 2010 年至 2020 年期間，我國換熱器產(chǎn)業(yè)將保持年均 10-15%左右的增長速度，2015 年，我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破 880 億元，到 2020 年我國換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到1500億元。 市場背景2：2016年國務院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，“突破石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用技術”被寫入規(guī)劃。2017年1月《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》正式公布，石墨烯成為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導性產(chǎn)業(yè)。據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)顯示，2017年我國防腐涂料（常規(guī)防腐涂料和重防腐涂料）全年產(chǎn)量達到561萬噸，占涂料總產(chǎn)量的27%左右。2013年以來，涂料產(chǎn)量年均增長率在5.5%左右，而我國防腐涂料達到12%左右，是增長最快的涂料品種之一；2018年防腐涂料總產(chǎn)量或達到600萬噸以上，2020年總產(chǎn)量可突破700萬噸。應用范圍:目前國內(nèi)外水蒸氣空氣預熱器基本都是翅片管式，節(jié)能效果有待提高； 目前國內(nèi)外成熟的蒸發(fā)式冷凝器基本都是管狀或橢圓狀，緊湊度不高，單位面積熱負荷有待提高，特別針對化工產(chǎn)品如甲醇汽冷凝，要求系統(tǒng)壓降低和尾氣回收等指標，難以達到； 目前國內(nèi)外煙氣空氣預熱器基本采用管式，或回轉式，管式占地面積達，換熱系數(shù)不高，回轉式漏風嚴重并且維修成本較高； 目前國內(nèi)外解決金屬表面腐蝕問題，基本采用搪瓷涂層，但搪瓷涂層導熱系數(shù)低，不到1 W/（m·k）左右，而且搪瓷由于應力及金屬與搪瓷線膨脹系數(shù)不一致，易導致崩瓷現(xiàn)象。項目階段:批量生產(chǎn)效益分析:1）新型板式水蒸氣空氣預熱器。與翅片管相比，節(jié)約水蒸汽15-30%，該項目目前屬產(chǎn)業(yè)化階段； 2）新型中間排液板式蒸發(fā)式冷凝器。與普通蒸發(fā)式冷凝器相比，節(jié)電節(jié)水30%，系統(tǒng)壓降降低約0.1MPa，該項目目前屬產(chǎn)業(yè)化階段； 3）新型板式空氣預熱器。燃煤、燃氣及燃油鍋爐空預器，節(jié)能減排效果明顯，該項目目前屬產(chǎn)業(yè)化階段； 4）耐腐蝕耐磨超導熱疏水性石墨烯復合涂層。解決各領域換熱設備表面的腐蝕問題，導熱問題及結垢問題，節(jié)能減排效果明顯。該項目目前屬產(chǎn)業(yè)化階段。

本發(fā)明公開了一種離子增強石墨烯纖維及其制備方法，石墨經(jīng)過氧化得到氧化石墨烯，將氧化石墨烯分散于水或極性有機溶劑中，制成質量濃度為1-20%的紡絲液溶膠，將紡絲液從紡絲頭毛細管中連續(xù)勻速擠出，進入含有配位離子的凝固液，凝固后的初級纖維用聚四氟乙烯滾軸收集，干燥后得到離子增強的氧化石墨烯纖維，經(jīng)化學還原，得到離子增強的石墨烯纖維。紡絲工藝簡單，室溫操作，不用強腐蝕性試劑，過程綠色環(huán)保，所得離子增強石墨烯纖維力學性能優(yōu)異，有較好的韌性，可編織成石墨烯纖維布，也可與其它纖維混編成各種具有廣泛用途的織物。

信息技術快速發(fā)展使得芯片功耗顯著增大，熱量管理因而成為其中至關重要的核心環(huán)節(jié)。熱量的快速導出對于芯片正常運行是決定性的。具有高導熱能力的散熱薄膜是這方面的關鍵材料，發(fā)展高性能、低成本散熱薄膜材料已經(jīng)成為關系未來消費電子、信息技術乃至人工智能等許多領域的關鍵。現(xiàn)有的散熱薄膜主要采用的是聚酰亞胺薄膜經(jīng)過高溫碳化、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掌握在杜邦公司手中，成本昂貴，國內(nèi)散熱膜加工企業(yè)的利潤率不斷受到擠壓。

一.項目簡介本項目生產(chǎn)的鑄型尼龍(MC尼龍）/石墨烯復合材料克服了普通MC尼龍低溫韌性較差, 沖擊強度偏低, 尺寸穩(wěn)定性不好, 高負荷下耐磨性、自潤滑性欠佳，磨損率較大等缺點。表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能，可廣泛應用于制備軸承、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)品制備過程極其簡單。二.市場前景鑄型尼龍(MC尼龍）是目前應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。對于新建企業(yè)，進口設備和國產(chǎn)設備差異較大，如果選用國產(chǎn)人工澆鑄，投資很少。四.生產(chǎn)設備主要設備：反應釜，澆鑄設備五.效益分析每噸產(chǎn)品利潤約2000-3000元。六.合作方式技術轉讓

1、主要功能及應用領域 透明電極在太陽能電池、有機發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應用價值，目前應用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但ITO存在脆性大，無法彎曲，近年來隨著光電器件對透明電極需求的增加，銦的價格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實際中由于大面積石墨烯總會存在一定的缺陷，影響了其導電率，本項目結合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復合膜柔性透明電極。 2、特色與先進性技術指標 特色：利用低成本、無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；通過轉移石墨烯在金屬網(wǎng)格上制作一種石墨烯/金屬網(wǎng)格復合電極。其復合電極表現(xiàn)出優(yōu)異的光電特性。通過結合單層石墨烯的高透光性和金屬網(wǎng)格的導電性，有效地彌補了化學氣相沉積法（CVD）-石墨烯多晶結構的缺陷和金屬網(wǎng)格不利于制作依賴垂直電流傳輸器件的的缺點，從而提高透明復合電極的光電特性。 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.技術指標 復合電極：面電阻為 21.2 、透光率為92%（在550nm波長測得），下圖表明其寬帶的透射光譜特性。 圖2 復合電極的透過率 將復合電極制作在PET基底上，使其可以表現(xiàn)出優(yōu)異的機械柔軟性。在將透明電極從正向到反向彎曲，其彎曲角度從-150o達到150o時，其電導率也只下降3.4%，反復彎折100次，電導率幾乎沒有什么變化。 4、產(chǎn)業(yè)化的關鍵性問題 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）薄膜的高光學透過率、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，化學穩(wěn)定性差，不適合應用于柔性透明電極。 傳統(tǒng)上制備金屬網(wǎng)采用光刻法及蝕刻工藝。但是，通過采用光刻法制備的金屬網(wǎng)格不僅成本較大、工藝復雜、效率低，而且在制備的工藝條件、設備要求也較高。 本實驗采用了低成本高效率的方法制備金屬網(wǎng)格，再通過CVD法生長大面積石墨烯并轉移在金屬網(wǎng)格上。實驗過程中工藝簡單、成本低、效率高，并可制備大面積-高質量的透明電極。

透明電極在太陽能電池、有機發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應用價值，目前應用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但ITO存在脆性大，無法彎曲，近年來隨著光電器件對透明電極需求的增加，銦的價格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實際中由于大面積石墨烯總會存在一定的缺陷，影響了其導電率，本項目結合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復合膜柔性透明電極。

粉末涂料是一種新型的100%固體粉末狀涂料，無溶劑、可回收、環(huán)保無毒、性能優(yōu)異；石墨烯超薄超輕、比表面積超大，力學、熱學和電學性能優(yōu)異，是制備特種功能涂料的理想材料，我司依托廈門大學石墨烯工程與產(chǎn)業(yè)研究院雄厚的技術實力進行石墨烯粉末涂料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，相關技術難題已取得長足突破，產(chǎn)業(yè)化前景明朗。石墨烯不僅可以改善涂層的物理機械性能，也可用于制備防腐、導電、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，預計投產(chǎn)后可實現(xiàn)5000噸的年產(chǎn)能，相關產(chǎn)品已通過國家權威機構的檢測認證，在五金、建筑、管道、3C、電器、能源、汽車及其零部件等領域均有廣闊的應用前景，市場反饋良好。

1 成果簡介石墨烯是一種典型的單原子層二維材料，具有獨特的狄拉克電子結構、超高的載流子遷移率和濃度，在高速、高質量薄膜器件集成等方面顯示出潛在應用優(yōu)勢。然而，本征石墨烯呈金屬或半金屬特性，限制了其在器件中的應用。本成果從石墨烯的可控生長及多維多尺度宏觀結構組裝出發(fā)，探索調控石墨烯電子結構的有效方法，推動其在納米器件中的集成與應用。 主要內(nèi)容包括：石墨烯晶片的形狀、尺寸控制， 多維多尺度宏觀結構的原位生長與組裝；石墨烯的結構（拓撲）與化學改性：采用缺陷、應變和化學修飾等手段對石墨烯的能帶結構進行調控；研究石墨烯在外加電場、磁場、光激發(fā)等條件下，電子結構的演變及電子、光子、激子、聲子等的相互作用； 器件組裝與表征：晶體管、傳感器、結、異質/雜化結構等。2 應用說明基于石墨烯的二維薄膜材料已成功應用于太陽能電池和超級電容器等能源器件，顯示出優(yōu)異的能量轉換與存儲性能及良好的工作穩(wěn)定性。某些特色多維多尺度結構可與其它納米材料（如碳納米管、二氧化鈦、二氧化錳）構建復合結構，在吸附、水處理、傳感、光催化等領域具有廣闊的應用前景。  圖 1 石墨烯編織結構                              圖2 石墨烯晶片/納米顆粒復合結構 該項目的相關研究工作已申請國家發(fā)明專利 5 項，具有自主知識產(chǎn)權。3 效益分析目前，石墨烯在全球范圍內(nèi)尚未形成穩(wěn)定的工業(yè)化需求， 但從需求市場的潛力來看，石墨烯在應用上將逐漸擴大。隨著技術研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，石墨烯獨特的力學與電學性能，將使其在國內(nèi)外應用市場，特別是電子、新材料、航天軍工等領域，發(fā)揮重要的甚至是革命性的作用，產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟效益。4 合作方式技術轉讓或合作開發(fā)，商談。5 所屬行業(yè)領域能源環(huán)境。