GM2000 石墨烯高剪切胶体磨

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一、石墨烯概述
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上薄却也是坚硬的纳米材料，几乎*透明，只吸收2.3%的光；导热系數高達5300W/m，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/Vs，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-8Ω/m，比铜或银更低，为世上电阻率小的材料。

二、石墨烯剥离方法
1.机械剥离法

2.化学气相沉积法（CVD）

3.氧化-还原法

氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨（GO），经过超声分散制备成氧化石墨烯，然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团后得到石墨烯。氧化-还原法制备成本较低容易实现，成为生产石墨烯的主流方法。但是该方法所产生的废液对环境污染比较严重，所制备的石墨烯一般都是多层石墨烯或者石墨微晶而非严格意义上的石墨烯，并且产品存在缺陷而导致石墨烯部分电学和力学性能损失。

4.溶剂剥离法

溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中形成低浓度的分散液，利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力，溶剂插入石墨层间，进行层层剥离而制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构，可以制备高质量的石墨烯。缺点是成本较高并且产率很低，工业化生产比较困难。当然，石墨烯的制备方法还有溶剂热法、高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等，这些方法都不及上述四种方法普遍。不要混淆！！！还原氧化石墨烯，即RGO。一般来说，氧化石墨烯是由石墨经强酸氧化，然后再经过化学还原或者热冲击还原得到。目前市场上所谓的“石墨烯”绝大多数都是通过氧化-还原法生产的氧化石墨烯，石墨片层数目不等，表面存在大量的缺陷和官能团，无论是导电性、导热性还是机械性都跟获得诺贝尔奖的石墨烯是两回事。严格意义上而言，它们并不能称为“石墨烯”。制备石墨烯的方法有很多。但归纳起来两大类，一类是从大往小做，也叫自上而下法。例如，以石墨为原料，通过胶带粘贴、氧化还原、液相插层和机械剥离等手段破坏石墨晶体的长程有序堆叠，得到单层或少数几层的石墨烯。另一类是从小往大长，也叫自下而上法。例如，以含碳小分子等为前驱体，采用化学气相沉积、外延生长和有机合成等方法将碳素组装成石墨烯。

当前相对成熟的技术分别是，以氧化还原和液相插层为代表的大规模粉体，和以化学气相沉积为代表的大面积薄膜。两者生产工艺*不同，而产品应用领域也基本不重叠。前者通常以重量来计，可达公斤至吨级，产品剥离效率高、比表面积大、成本低，但缺陷多、可控性差，一般用作锂电池和超级电容器电极导电填料，或用于塑料、油墨、涂料、金属和陶瓷等多种基体的增强或功能填料，形成纳米复合材料。而后者通常以面积来计量，依托其高透光率和面向电导率，通常作为透明电极用于触摸屏和光伏等领域。

对于第二点，我想大家谈的比较多了，这是产品出路和价值体现的问题，非常关键，但也很难。作为一种新材料，石墨烯的*年属于应用发散期，即大家认为石墨烯几乎是万能的，然后在不同领域尝试应用，是在做加法。目前，我们已步入应用集中期，要开始做减法了，因为大部分潜在应用在实践中被证实并无实用价值，或是技术上，或是商业上。在这个阶段，产业链上下游的互动非常必要。我们必须面向用户进行二次开发，去解决分散和成型等共性技术难题，让石墨烯更接“地气”。终交给用户的，不仅是高品质的材料，还有配套的应用解决方案，也就是solution。

 
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三、石墨烯机械剥离法
均质机（包括乳化机）剥离制备石墨烯是利用高速旋转产生的能量，使石墨材料受到强烈的机械及液力剪切、高速撞击剥离、离心挤压力、液层摩擦和气蚀等综合作用下，使石墨层与层之间产生晶面水平错位和滑移运动，进而将石墨快速剥离，经过高频的循环往复，终得到稳定的石墨烯。