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石墨领域精选科技成果推荐

1项目简介

氟化石墨的摩擦系数比石墨和二硫化钼下降了1/2-1/5,在所有气氛中基本上都能保持良好的润滑性,特别适合于高温、高压、高速、高负荷和腐蚀性介质等苛刻条件下使用,因此,氟化石墨被国外研究者和使用者称之为划时代的固体润滑剂。

优良的润滑性是氟化石墨引人注目的首要原因。根据氟化石墨的性质,国外已开发了许多不同用途的产品,其中应用最广泛的还是用氟化石墨制成的润滑脂-日本MonoIon公司生产的含有氟化石墨的润滑脂(MonoIon KN)每公斤售价为4800日元,按扭式润滑喷雾剂中的氟化石墨乳化胶(MonoIon 5D)每公斤售价高达1500日元。在美国,氟化石墨润滑脂用得更普遍,并已制定了《卤氟碳润滑脂》和《氟碳调聚物分散的润滑性》两项标准。由于氟化石墨属高科技精细功能材料,加之其关键技术细节被日、美等国所垄断,因此,其价格十分昂贵,美国欧扎克——马霍宁公司(OZARK Machoning Co)生产的氟化石墨(CFx)n曾经市场报价为:x>1,77美元/g;x=1,1.3美元/g;x=0.8-1,0.75美元/g,x<0.8,0.65美元/g。

目前,氟化石墨世界年产量约为10吨,特别需要注意的是:有关工业发达国家正在从事Li(CF)n二次电池的研究,若取得成功,则会动摇目前市场上一些非常热门的产销量巨大的二次电池的市场地位,届时氟化石墨的年产量将会十分惊人。我校开发的氟化石墨核心技术已申报专利。

2应用范围

氟化石墨的表面能极低、电活性极高,作为电池的活性材料利用率和能量密度均极高。吸收热中子断面积比其它材料小,是核反应堆的重要材料。由于氟化石墨具有优良的润滑和低表面性,在润滑、除油、防污、防水、油漆、涂料等方面获得了广泛应用。

3投资规模和效益分析

年产15~20吨氟化石墨,设备(含非标设备和环境设施在内)投资需1000万元,需厂房1200㎡,设备用电功率为200kW/h,若自行电解制造氟气,需另加投资1500万元,厂房2000㎡,电解车间设备用电功率为1200kW/h。

氟化石墨原料成本约为650元/公斤,若自行电解氟气则原料成本降至300元/公斤,售价按国际市场价30%计算,则氟化石墨销售价格为2500元/公斤,每吨氟化石墨产值可达250万元。年产20吨氟化石墨,产值可达5000万元,经反复测算,可获利2000万元,若氟化石墨产品主要进入国际市场,则产值会更高,效益会更好。若对氟化石墨进行系列深加工,可制作成多种用途多种功能的新材料,如此估计三年内产值可达2亿元,可年获利4000万元。

4合作方式

愿与有实力的公司和厂家特别是上市公司,联合开发高科技氟化石墨产品与系列深加工产品,并努力开拓国际市场,共同取得好的效益。



项目二:新型无粘结剂炭石墨材料开发与应用

1项目简介

炭石墨材料的常规生产工艺,均需在配好的炭质干料中,加入高分子粘结剂(如煤沥青或各种树脂),然后才能进行其他工艺过程。加入高分子粘结剂在高温处理过程中,大量的碳氢化合物将分解逸出,留下许多孔隙,致使最终产品整体结构和性能变差。本技术通过特殊措施,制备和筛选出特殊炭质原料,这种原料具有象陶土和粉末冶金原料那样的自烧结功能,因此,制品制造过程中无需加入高分子粘结剂,使得工艺简单,成本降低,质量明显提高。这种工艺手段是人造炭石墨材料工艺方面的重大突破。无粘结剂炭石墨材料综合性能指标比常规工艺制造的材料性能指标有明显的提高,尤其是在抗压、抗折、模量、密度等指标方面比常规工艺制品提高3-4倍。本技术也可制造高纯高密高强高模石墨材料,本课题已有十二年的研究历史,目前在工艺和产品性能方面已处于国内领先地位,有些产品性能指标超过先进工业国家相关产品质量指标。




2应用范围

本新技术研制的高强高密高模低成本无粘结剂炭石墨材料可应用于现有的大多数炭石墨制品使用领域,而且可广泛应用于现今多种高新技术新型炭石墨产品中,例如作为有色和黑色冶金连铸模咀和结晶器、特种减磨材料、轴承材料、高级动态机械密封材料、燃料电池材料、贵重金属烧结模、航空航天材料、特种址场及耐腐蚀材料和生物工程材料等。

3投资规模和效益分析

设备投资200万元,场地800㎡,产值可达1000万元以上,利税30%左右。

4合作方式

愿与各企业合作,共同开发该产品。



项目三:高纯高密高强超细粉石墨材料的研究

1技术指标

1)高纯度:杂质元素的纯度在10-12~10-6量级;

2)高密度:>1.80g/cm³;

3)高强度,各向异性小(1.00-1.05);

4)低弹性模量:<12MPa;

5)导热率高:>90W/m·k;

6)线性膨胀系数低:<6x10-6k

7)高耐磨蚀性;

8)抗腐蚀能力强;

已制作的高强高密石墨材料,其抗折强度>80MPa,密度>1.80g/cm³,已具备研制高纯高密高强石墨材料的技术、工艺的基础。

2应用范围

主要用于石墨轴承;石墨密封环;钢、铜、铝连铸结晶器;金、银等贵重金属的冶炼玷蜗等;还可用于火箭和核反应堆用材料。

3投资及效益分析

预计投资100万元,作为一期实验室研制费55万元,第二期试生产费45万元,研制成功后,同时可获得较好的经济效益。

4合作方式

合作开发或其他合作形式。

项目四:天然土状石墨提纯技术

1项目简介

由于石墨在地壳的形成过程中,与各种炭石接触,含有大量外来矿物杂质,一般石墨含量为60-80%,土状石墨更低一些,目前一般浮选后,土状石墨最高品位DTT90-1或2,含碳量为90%,这就极大地制约了天然石墨的用途,同时也影响其价格,故对天然土状石墨提纯就具有重要的意义。但目前通用的提纯方法为化学法,它的废液、废气的处理麻烦,且品位低,本项目是采用高温提纯工艺,纯化温度为2600-2800℃及以上,对土状石墨的纯度可提高到95-98%,若纯度要求更高,則采用高溫通气纯化,纯度可达99%以上。

2投资与效益分析

S000T/年,固定资产投资350-400万元左右;

10000T/年,固定资产投资800-50万元左右;

5000T/年,利润为250-300万元左右;

10000/年,利润为450-500万元左右;

主要生产设备:高温电炉,粉碎机,筛分机。

3合作方式

合作开发或其他合作形式。

项目五:石墨钠火灭火剂

1项目简介

快中子核反应增值堆以温度400-600℃的液态金属钠作为冷却剂,钠泄漏是其安全问题之一,关于它的防范技术、灭火材料,是当前各国高技术难题。

本技术成果采用天然鳞片石墨,经过湿式氧化、热处理,制成了石墨层间化合物作为液态金属纳及回路的防范灭火材料,经试验与测试,其灭钠火效果理想,该种灭火剂具有化学稳定性好、高温性能优良、体积可变性大、在液态金属钠内的溶解度很小等特点,除作为纳火灭火剂外,在化工、机械、冶金、油库、炼油厂、军工等也有广泛的用途。




2生产条件

主要设备为高温炉、反应罐、干燥箱,原料为石墨、助剂、硫酸等,生产场地1000m,电为30kW,用水量80T/日(可不连续用),三废排放中有酸性废水排出,但可净化,生产人员约20人即可(含大专以上文化)。

3投资及效益分析

建一条年产100吨的生产线,总投资80万元,其中设备投资30万元,流动资金50万元,产品成本为4000元吨,产品售价为7000元吨左右,产值为50万元,利税为30万元,本产品可延伸做密封材料。

4合作方式

技术入股或面议。

项目六:低温无硫可膨胀石墨材料的制备技术

1项目简介

可膨胀石墨(简称EG)属无机非金属材料。可膨胀石墨材料及其后续产品膨胀石墨作为上世纪六十年代发展起来的新型功能材料,应用领域非常广泛,可广泛应用于钢铁、冶金、石油、化工机械、环保、宇航、原子能等工业部门。

目前国内石墨生产厂家生产的EG,简称传统EG一般要在800〜900°C的高温下,才能膨胀达到200倍以上,在一些应用领域希望其膨胀倍数达到200倍以上的膨化温度愈低愈好,同时,EG的膨化温度低,在将其膨胀制成膨胀石墨时的能耗小,膨化设备和工艺条件要求低,可使其后续产品的制成成本降低,因此低温EG与传统EG相比较,具有较强的应用优势。另一方面,传统EG在生产过程中,大多以H2SO4为原料生产EG,使得EG及其后续产品含硫量较高。而含硫对石墨制品是有害的。比如:作为密封材料,由于含硫,易发生腐蚀,使密封材料发生泄漏现象,不能应用于宇航等高科技领域。因此,开发低温无硫EG,是EG材料研究开发的新方向。低温无硫EG的研究和开发在国内外现在都刚起步。国内除本人申请的专利已授权外,未见其它专利授权。除此之外,国内外并未见有关低温EG制备方法的其它专利报告。

2技术指标

产品技术指标:起始膨胀温度:150°C

EG达到最大膨胀体积时温度:400°C

50目EG最大膨胀体积:>280ml/g

80目EG最大膨胀体积:>240ml/g

3项目水平

国际先进

4项目成熟度

中试

5合作方式

合作开发、专利许可、技术转让、技术入股



项目七:一种新的涂炭胶产品

1项目简介

涂炭胶是一种以超细无定型碳和石墨为主要原料的胶体石墨乳。可作为导电涂料应用于电镀行业、电池行业。应用于电视机、监视器、计算机显示器等显像管内壁可作为静电屏蔽涂料。本产品具有良好的附着性、防腐性、电性能及良好的稳定涂敷性能,该产品贮存稳定性好,不易产生沉淀变质等现象;该产品对泡沫等材料的附着性非常好,浸胶后的泡沫均匀,电阻低,各段电阻差别小,有利于电镀工序;在导电性能要求不高时,该产品可以代替金属导电胶,降低产品成本。

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