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| 推動(dòng)我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的科技對(duì)策 |
| 來(lái)源:中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間:2015-01-06 09:03:15 瀏覽次數(shù): |
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(中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/遠(yuǎn)志)為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),完成深加工技術(shù)的突破,全面提升我國(guó)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(chǔ)研究方面
以解決石墨采選、深加工和應(yīng)用中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題為目標(biāo),開(kāi)展天然石墨礦物結(jié)構(gòu)與性能、石墨烯的制備與應(yīng)用、石墨改性等方面的基礎(chǔ)研究,為關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和新產(chǎn)品研發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的理論保障。重點(diǎn)研究方向如下:
(1) 天然石墨礦物結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、雜質(zhì)元素的賦存規(guī)律及其對(duì)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(shù)據(jù)庫(kù)及工藝礦物學(xué)研究方法。
(2) 石墨烯的制備與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。開(kāi)展石墨烯的特性、生長(zhǎng)機(jī)理和采用鱗片石墨的規(guī)?;苽浞椒ㄑ芯浚黄剖訑?shù)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(tuán)的表征方法和形成機(jī)理;開(kāi)展石墨烯在新型功能復(fù)合材料中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。
(3) 石墨改性的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,并研究其對(duì)改性產(chǎn)物的性能影響機(jī)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(yīng)用的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
2 前沿技術(shù)方面
瞄準(zhǔn)石墨提純的節(jié)能環(huán)保和未來(lái)高端應(yīng)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(fù)合負(fù)極材料、各向同性石墨、浸硅石墨、高性能石墨復(fù)合材料,研制相關(guān)裝備,提升產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)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(qiáng)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(qiáng)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(shù)、介質(zhì)損耗、比磁化系數(shù)的測(cè)試技術(shù)。
(2) 高性能石墨/M 復(fù)合負(fù)極材料開(kāi)發(fā)。研究石墨/M (包括硅、錫、金屬氧化物等) 復(fù)合鋰離子電池負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(chǔ)能型高能量密度負(fù)極材料,動(dòng)力型高功率密度負(fù)極材料,研究提高材料充放電效率和長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性、降低負(fù)極材料成本的工藝技術(shù),研究石墨復(fù)合負(fù)極材料與正極材料、復(fù)合負(fù)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(fù)極材料充放電效率及長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)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(guī)?;苽浼夹g(shù),研究制備工藝對(duì)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(dǎo)熱/導(dǎo)電/耐高溫石墨復(fù)合材料制備技術(shù)。研究高導(dǎo)熱/導(dǎo)電/耐高溫石墨復(fù)合材料的制備工藝,突破石墨復(fù)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(fù)合材料的異質(zhì)連接產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究,建立石墨復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、高溫力學(xué)等綜合性能評(píng)價(jià)體系。
3 應(yīng)用技術(shù)方面
以清潔高效加工和搶占高端應(yīng)用為目標(biāo),攻克清潔高效采選、連續(xù)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(fù)極材料、氟化石墨、高端金屬/石墨復(fù)合材料等產(chǎn)品,推動(dòng)其在相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)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(qiáng)的綠色保護(hù)性開(kāi)采技術(shù)和工藝,研制自動(dòng)化、大型化的石墨礦專用開(kāi)采裝備;研究選礦各環(huán)節(jié)對(duì)石墨大鱗片的損害規(guī)律,開(kāi)發(fā)高效清潔且能保護(hù)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(tǒng)。
(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(fù)技術(shù)。
(3) 節(jié)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(xù)式提純關(guān)鍵裝備。
(4) 高性能膨脹石墨制備與應(yīng)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(shè)備; 研究細(xì)粒膨脹石墨的制備技術(shù),開(kāi)發(fā)使用細(xì)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(xiàn)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(qiáng)型、高導(dǎo)熱型、緩蝕型、超薄型、高純型、高導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)。
(6) 動(dòng)力型鋰離子電池用天然石墨負(fù)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(jié)能高效的連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備;開(kāi)發(fā)球形石墨及新型負(fù)極材料中有害磁性物質(zhì)的高強(qiáng)去除技術(shù);開(kāi)展動(dòng)力型鋰離子電池用天然石墨負(fù)極材料的成分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)天然石墨負(fù)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(fù)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(qū)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用設(shè)備。
(8) 高端金屬/石墨復(fù)合材料開(kāi)發(fā)。開(kāi)展金屬/石墨復(fù)合材料的制備工藝及產(chǎn)品服役性能評(píng)價(jià)研究,突破金屬/石墨的界面設(shè)計(jì)和調(diào)控技術(shù),建立金屬/石墨復(fù)合材料產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)庫(kù)和生產(chǎn)示范線。
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