一、石墨烯涂料現(xiàn)狀

1.1、石墨烯生產(chǎn)企業(yè)

目前，石墨烯生產(chǎn)企業(yè)有40 余家，能夠規(guī)?；慨a(chǎn)的石墨烯公司只有少數(shù)幾家，如常州二維碳素材料有限公司（30000 m2 石墨烯透明導(dǎo)電膜/年）、常州第六元素材料科技股份有限公司（100 噸粉體石墨烯/年）、寧波墨西科技有限公司（300 噸石墨烯/年）、重慶墨?？萍加邢薰荆? 百萬(wàn)條單層石墨烯膜/年）等。目前，越來(lái)越多的石墨烯公司正在進(jìn)行或已完成中試，準(zhǔn)備投入量產(chǎn)石墨烯。例如，2013年底，濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司已完成中試，準(zhǔn)備打造年產(chǎn)20 噸的石墨烯生產(chǎn)公司。2014 年9 月，寧夏國(guó)富石墨烯有限公司“年產(chǎn)30 噸粉體石墨烯生產(chǎn)線”項(xiàng)目順利通過(guò)驗(yàn)收，準(zhǔn)備投入生產(chǎn)。此外，現(xiàn)有的量產(chǎn)公司希望能進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模，提高產(chǎn)量。例如，常州二維碳素材料有限公司希望能于今年年底達(dá)到200000 m2 石墨烯透明導(dǎo)電膜的年產(chǎn)量。常州第六元素材料科技股份有限公司預(yù)計(jì)2016 年可年產(chǎn)1000 噸粉體石墨烯。以常州第六元素材料科技股份有限公司為例，該公司于2014 年10 月成功上市，成為國(guó)內(nèi)石墨烯行業(yè)首家新三板掛牌企業(yè)5。綜上，作為新興產(chǎn)業(yè)，中國(guó)石墨烯下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出欣欣向榮、蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭，與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家基本處于同步階段。

1.2、制備石墨烯的方法

制備石墨烯的方法有很多。但歸納起來(lái)兩大類，一類是從大往小做，也叫自上而下法。例如，以石墨為原料，通過(guò)膠帶粘貼、氧化還原、液相插層和機(jī)械剝離等手段破壞石墨晶體的長(zhǎng)程有序堆疊，得到單層或少數(shù)幾層的石墨烯。另一類是從小往大長(zhǎng)，也叫自下而上法。例如，以含碳小分子等為前驅(qū)體，采用化學(xué)氣相沉積、外延生長(zhǎng)和有機(jī)合成等方法將碳素組裝成石墨烯。

當(dāng)前相對(duì)成熟的技術(shù)分別是，以氧化還原和液相插層為代表的大規(guī)模粉體，和以化學(xué)氣相沉積為代表的大面積薄膜。兩者生產(chǎn)工藝完全不同，而產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也基本不重疊。前者通常以重量來(lái)計(jì)，可達(dá)公斤至噸級(jí)，產(chǎn)品剝離效率高、比表面積大、成本低，但缺陷多、可控性差，一般用作鋰電池和超級(jí)電容器電極導(dǎo)電填料，或用于塑料、油墨、涂料、金屬和陶瓷等多種基體的增強(qiáng)或功能填料，形成納米復(fù)合材料。而后者通常以面積來(lái)計(jì)量，依托其高透光率和面向電導(dǎo)率，通常作為透明電極用于觸摸屏和光伏等領(lǐng)域。

但是。當(dāng)前主要瓶頸有兩點(diǎn)，一是低成本高品質(zhì)石墨烯原料的規(guī)模化生產(chǎn)，二是石墨烯的商業(yè)化應(yīng)用。有人可能覺(jué)得第一個(gè)已不是問(wèn)題，因?yàn)橐延卸鄠€(gè)十噸乃至百噸級(jí)產(chǎn)線投產(chǎn)，規(guī)?；此埔延卸?。事實(shí)真是如此嗎？除了產(chǎn)能，我認(rèn)為更重要的是品質(zhì)，因?yàn)樵系钠焚|(zhì)直接決定其應(yīng)用屬性。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用，純度是否足夠高？批次穩(wěn)定性如何？成本是否還有壓縮空間？生產(chǎn)過(guò)程可否更綠色？技術(shù)的進(jìn)步永無(wú)止境，可靠的原料永遠(yuǎn)是石墨烯產(chǎn)業(yè)化的基石。

2.1、石墨烯的未來(lái)

對(duì)于第二點(diǎn)，我想大家談的比較多了，這是產(chǎn)品出路和價(jià)值體現(xiàn)的問(wèn)題，非常關(guān)鍵，但也很難。作為一種新材料，石墨烯的前十年屬于應(yīng)用發(fā)散期，即大家認(rèn)為石墨烯幾乎是萬(wàn)能的，然后在不同領(lǐng)域嘗試應(yīng)用，是在做加法。目前，我們已步入應(yīng)用集中期，要開(kāi)始做減法了，因?yàn)榇蟛糠譂撛趹?yīng)用在實(shí)踐中被證實(shí)并無(wú)實(shí)用價(jià)值，或是技術(shù)上，或是商業(yè)上。在這個(gè)階段，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的互動(dòng)非常必要。我們必須面向用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，去解決分散和成型等共性技術(shù)難題，讓石墨烯更接“地氣”。最終交給用戶的，不僅是高品質(zhì)的材料，還有配套的應(yīng)用解決方案，也就是solution。

有可能你會(huì)問(wèn) 一般國(guó)內(nèi)做碳管或者石墨烯會(huì)用砂磨機(jī)或者球磨機(jī) 超聲波分散機(jī)等等？ 球磨機(jī)或者砂磨機(jī)他們偏重研磨炸 會(huì)破壞他們的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。 我們的研磨分散機(jī)偏重 分散剝離 。超聲波不適合工業(yè)化生產(chǎn)，只是作為一種輔助分散。

2.2、納米粉體分散

研磨：利用剪切力（shear force）、摩擦力或沖擊力（impactforce）將粉體由大顆粒粉碎成小顆粒。 分散：納米粉體被其所添加溶劑、助劑、分散劑、樹脂等包覆住，以便達(dá)到顆粒完全被分離（separating）、潤(rùn)濕（wetting）、分布（distributing）均勻及穩(wěn)定（stabilization）目的。 在做納米粉體分散或研磨時(shí)，因?yàn)榉垠w尺度由大變小的過(guò)程中，范德華力及布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象逐漸明顯且重要。選擇適當(dāng)助劑以避免粉體再次凝聚及選擇適當(dāng)?shù)难心C(jī)來(lái)控制研磨漿料溫度以降低或避免布朗運(yùn)動(dòng)影響，是濕法研磨分散方法能否成功地得到納米級(jí)粉體研磨及分散關(guān)鍵技術(shù)。 納米研磨分散機(jī)是由膠體磨,分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。

第二級(jí)由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計(jì)也很好地滿足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉(zhuǎn)子（乳化頭）和批次式機(jī)器的工作頭設(shè)計(jì)的不同主要是因?yàn)樵趯?duì)輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列，還有一個(gè)很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例，依據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)指定工作頭來(lái)滿足一個(gè)具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下，機(jī)器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的，因而它對(duì)制造出最終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預(yù)期的應(yīng)用。

CMD2000系列的線速度很高，剪切間隙非常小，這樣當(dāng)物料經(jīng)過(guò)的時(shí)候，形成的摩擦力就比較劇烈，結(jié)果就是通常所說(shuō)的濕磨。定轉(zhuǎn)子被制成圓椎形，具有精細(xì)度遞升的多級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無(wú)限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。高質(zhì)量的表面拋光和結(jié)構(gòu)材料，可以滿足不同行業(yè)的多種要求。

IKN石墨烯研磨設(shè)備采用德國(guó)先進(jìn)的高速研磨分散技術(shù)，通過(guò)超高 轉(zhuǎn)速（最高可達(dá)14000rpm）帶動(dòng)超高精密的磨頭定轉(zhuǎn)子（通常配CM+8SF，定轉(zhuǎn)子間隙在0.2-0.3之間）使石墨烯漿料在設(shè)備的高線速度下形成湍流，在定轉(zhuǎn)子間隙里不斷的撞擊、破碎、研磨、分散、均質(zhì)，從而得出超細(xì)的顆粒（當(dāng)然也需要合適的分散劑做助劑）。綜合以上幾點(diǎn)可以得出理想的導(dǎo)電石墨烯漿料。