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| 推動(dòng)我國石墨產(chǎn)業(yè)轉型升級的科技對策 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-01-06 09:03:15 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/遠志）為了實(shí)現我國石墨產(chǎn)業(yè)的轉型升級，完成深加工技術(shù)的突破，全面提升我國石墨產(chǎn)業(yè)的科研技術(shù)水平和生產(chǎn)保障能力，建議在以下方面進(jìn)行重點(diǎn)部署：
1 基礎研究方面
以解決石墨采選、深加工和應用中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題為目標，開(kāi)展天然石墨礦物結構與性能、石墨烯的制備與應用、石墨改性等方面的基礎研究，為關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和新產(chǎn)品研發(fā)提供堅實(shí)的理論保障。重點(diǎn)研究方向如下：
(1) 天然石墨礦物結構與性能研究。研究天然石墨的地質(zhì)特征和礦石礦物學(xué)，研究天然石墨的礦物結構、雜質(zhì)元素的賦存規律及其對天然石墨理化性能的影響，研究不同礦物在選礦和深度提純進(jìn)程中的性狀及其行為，建立石墨工藝礦物學(xué)數據庫及工藝礦物學(xué)研究方法。
(2) 石墨烯的制備與應用基礎研究。開(kāi)展石墨烯的特性、生長(cháng)機理和采用鱗片石墨的規?；苽浞椒ㄑ芯?，突破石墨烯層數控制和理化分離的理論與技術(shù)；研究石墨烯的修飾、改性及其功能化原理與方法，研究石墨烯表面缺陷、摻雜、官能團的表征方法和形成機理；開(kāi)展石墨烯在新型功能復合材料中的應用基礎研究。
(3) 石墨改性的基礎研究。研究石墨在化學(xué)改性、層間化合物改性、物理改性等過(guò)程中電子鍵合和晶體結構的變化規律，并研究其對改性產(chǎn)物的性能影響機制，突破系列高性能改性石墨材料和新型石墨功能材料制備及應用的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
2 前沿技術(shù)方面
瞄準石墨提純的節能環(huán)保和未來(lái)高端應用需求，探索石墨提純的新路徑和新方法，開(kāi)發(fā)高性能石墨/M 復合負極材料、各向同性石墨、浸硅石墨、高性能石墨復合材料，研制相關(guān)裝備，提升產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節的技術(shù)能力。重點(diǎn)研究方向如下：
(1) 高效磁電提純工藝技術(shù)。開(kāi)發(fā)石墨射頻介電分選提純技術(shù)及配套裝備； 研究石墨聚磁永磁超強磁(3T) 分選提純技術(shù)，石墨微波加熱淬火裂解技術(shù)及石墨高溫除雜技術(shù)，開(kāi)發(fā)配套裝備；研究石墨射頻介電分選提純用介電液體回收技術(shù)；建立石墨射頻電選—聚磁永磁超強磁選—微波除雜綜合深加工工藝流程； 研究石墨及其雜質(zhì)礦物射頻、微波場(chǎng)中介電常數、介質(zhì)損耗、比磁化系數的測試技術(shù)。
(2) 高性能石墨/M 復合負極材料開(kāi)發(fā)。研究石墨/M (包括硅、錫、金屬氧化物等) 復合鋰離子電池負極材料的結構設計、可控制備和改性技術(shù)，研制配套的材料制備及電極制作裝備；開(kāi)發(fā)儲能型高能量密度負極材料，動(dòng)力型高功率密度負極材料，研究提高材料充放電效率和長(cháng)期循環(huán)穩定性、降低負極材料成本的工藝技術(shù)，研究石墨復合負極材料與正極材料、復合負極材料與電解液體系的匹配集成技術(shù)，開(kāi)發(fā)相關(guān)的鋰離子電池制造技術(shù)和提高負極材料充放電效率及長(cháng)期循環(huán)穩定性的綜合技術(shù)。
(3) 各向同性石墨制備技術(shù)及裝備開(kāi)發(fā)。研究天然石墨制備各向同性石墨的技術(shù)，突破天然石墨制備各向同性石墨的成型技術(shù)和加工技術(shù)，開(kāi)展鱗片石墨和微晶石墨制備各向同性石墨材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究。
(4) 浸硅石墨制備技術(shù)及裝備開(kāi)發(fā)。研究浸硅石墨的規?；苽浼夹g(shù)，研究制備工藝對浸硅石墨抗氧化性能、抗熱震性能、摩擦性能及力學(xué)性能的影響，開(kāi)展天然石墨制備浸硅石墨的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)配套的生產(chǎn)裝備。
(5) 高導熱/導電/耐高溫石墨復合材料制備技術(shù)。研究高導熱/導電/耐高溫石墨復合材料的制備工藝，突破石墨復合材料的界面改性技術(shù)和低成本制備技術(shù)，開(kāi)展石墨及其復合材料的異質(zhì)連接產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，建立石墨復合材料導電、導熱、高溫力學(xué)等綜合性能評價(jià)體系。
3 應用技術(shù)方面
以清潔高效加工和搶占高端應用為目標，攻克清潔高效采選、連續提純的技術(shù)和裝備，開(kāi)發(fā)高性能膨脹石墨、高端柔性石墨密封材料、動(dòng)力型鋰離子電池用天然石墨負極材料、氟化石墨、高端金屬/石墨復合材料等產(chǎn)品，推動(dòng)其在相關(guān)行業(yè)中的應用。重點(diǎn)研究方向如下：
(1) 石墨礦清潔高效采選技術(shù)工藝及裝備開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)能耗低、環(huán)境友好、生產(chǎn)能力強的綠色保護性開(kāi)采技術(shù)和工藝，研制自動(dòng)化、大型化的石墨礦專(zhuān)用開(kāi)采裝備；研究選礦各環(huán)節對石墨大鱗片的損害規律，開(kāi)發(fā)高效清潔且能保護石墨大鱗片的浮選技術(shù)及工藝，研發(fā)全流程自動(dòng)化綠色選礦系統。
(2) 石墨綜合利用及尾礦資源化利用技術(shù)。開(kāi)發(fā)適用于石墨及伴生有價(jià)元素綜合回收的新型、高效、綠色藥劑的開(kāi)發(fā)和藥劑配伍技術(shù)； 研究石墨尾礦制備新型建材等產(chǎn)業(yè)化資源利用技術(shù)；研究石墨礦山生態(tài)治理與修復技術(shù)。
(3) 節能環(huán)保型提純技術(shù)工藝。開(kāi)發(fā)改進(jìn)型堿熔法－ 混酸法石墨提純工藝及產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)，研制配套的高效清潔提純關(guān)鍵裝備； 研究天然石墨微波化學(xué)提純技術(shù)，中低溫物理化學(xué)提純技術(shù)，開(kāi)發(fā)石墨提純新工藝；研究高溫提純爐的加熱、爐體材料、雜質(zhì)分離等關(guān)鍵技術(shù)，研制配套的大型連續式提純關(guān)鍵裝備。
(4) 高性能膨脹石墨制備與應用技術(shù)。開(kāi)發(fā)低硫高抗氧化可膨脹石墨的制備技術(shù)及工藝，研制新型可膨脹石墨生產(chǎn)設備; 研究細粒膨脹石墨的制備技術(shù)，開(kāi)發(fā)使用細粒膨脹石墨的系列阻燃材料； 研究膨脹石墨吸附材料制備技術(shù)，開(kāi)發(fā)用于油污處理、污水凈化等民生領(lǐng)域的吸附材料，研制能夠現場(chǎng)生產(chǎn)吸附材料的可移動(dòng)裝備。
(5) 高端柔性石墨密封材料研究。開(kāi)發(fā)高強型、高導熱型、緩蝕型、超薄型、高純型、高導電型等系列高端柔性石墨密封材料制備技術(shù)、工藝及生產(chǎn)裝備; 制定不同用途柔性石墨密封材料的質(zhì)量技術(shù)標準。
(6) 動(dòng)力型鋰離子電池用天然石墨負極材料開(kāi)發(fā)。研究石墨粉體改性技術(shù)、粉碎技術(shù)，突破小顆粒鱗片石墨球形化技術(shù)及工藝，開(kāi)發(fā)節能高效的連續化生產(chǎn)設備；開(kāi)發(fā)球形石墨及新型負極材料中有害磁性物質(zhì)的高強去除技術(shù)；開(kāi)展動(dòng)力型鋰離子電池用天然石墨負極材料的成分和結構設計，開(kāi)發(fā)天然石墨負極材料的制備技術(shù)和成型技術(shù)，研發(fā)提高天然石墨負極材料倍率特性、低溫性能和循環(huán)壽命的新技術(shù)及新工藝。
(7) 氟化石墨關(guān)鍵技術(shù)研究。研究不同氟源的石墨插層技術(shù)，不同催化條件下前驅體合成技術(shù)，突破氟化石墨的低溫合成關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)安全高效的合成工藝方法和專(zhuān)用設備。
(8) 高端金屬/石墨復合材料開(kāi)發(fā)。開(kāi)展金屬/石墨復合材料的制備工藝及產(chǎn)品服役性能評價(jià)研究，突破金屬/石墨的界面設計和調控技術(shù)，建立金屬/石墨復合材料產(chǎn)品的性能數據庫和生產(chǎn)示范線(xiàn)。
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