石墨烯及导热膜产线方案简介

一、石墨烯原材料生产线方案

氧化还原法

图1、氧化还原法制备高质量石墨烯主要工艺流程

图2、氧化还原法制备石墨烯工艺流程设计图

主要工艺流程：在强酸和强氧化剂体系中对石墨进行插层和氧化，并利用改进纯化装置对氧化产物快速除酸，后续剥离得到氧化石墨烯溶液，经过干燥和热还原处理后，获得石墨烯粉体。

图3、氧化石墨烯生产线现场图（左：整线，右：氧化工段）

生产方案先进性：缩短氧化时间、纯化时间，降低辅料用量，提高生产效率。可提供厚度1-5原子层，含量≥90%，比表面积＞500m2/g系列石墨烯产品。

机械剥离法

图4、机械剥离法制备高质量石墨烯主要工艺流程

图5、机械剥离法制备石墨烯工艺流程设计图

主要工艺流程：将石墨原料与助剂混合，利用一种或多种装置的剪切、空化作用力处理得到石墨烯材料，再经干燥装置处理得到石墨烯粉体。

图6、2019年3月15日，举办石墨烯行业会议期间与会者参观机械剥离制备石墨烯中试线

生产方案先进性：自动化程度高，制备效率高，安全环保。所得石墨烯粉体片层结构完整、导电导热性能好，适用范围广泛。

电化学剥离法

图7、电化学剥离法制备高质量石墨烯主要工艺流程

图8、电化学剥离法制备石墨烯工艺流程设计图

主要工艺流程：在电解液中对石墨粉或石墨纸进行电化学插层剥离，减弱石墨层间范德华力直至剥离，后续洗涤、剪切、过滤、干燥处理得到石墨烯粉体。

图9、电化学电极设计图

生产方案先进性：成本低，工艺简单高效，安全环保，可控性强。所得石墨烯粉体片层结构完整，导电导热性能高，可用于导热涂料、电池导电剂等领域。

二、石墨烯导热膜生产线方案

图10、石墨烯导热膜制备主要工艺流程

主要工艺流程：利用分散剪切、除泡、涂布等设备处理氧化石墨滤饼，辅以改进的分散、涂布、热处理等技术获得柔性好、强度高、散热性能好的石墨烯导热膜。

图11、石墨烯导热膜生产线现场图

图12、石墨烯导热膜产品图

生产方案先进性：原材料成膜性强，可涂布、烘干、热处理等工艺参数，获得高定向膜材料，解决导热膜厚度和性能不可兼得问题。所得石墨烯导热膜厚度为40-300μm，热扩散系数大于700mm2/s，导热系数大于1300W/(m·K)。