各石墨及碳材料行业有关单位：石墨是现代工业发展不可或缺的重要战略资源，不仅应用于耐火材料、电极电刷等传统工业领域，更是高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业及核电领域的关键资源，也是制备石墨烯的关键材料，被誉为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”。随着石墨深加工技术的不断突破，石墨资源的价值得到了进一步提升，石墨深加工产业与新能源汽车、储能、核能、环保、新材料等战略性新兴产业有着紧密的联系，是推动我国经济转型升级和科技创新的重要力量。近年来先进碳材料一直是新材料领域研究前沿和热点，已经发展成为与金属材料、高分子材料和无机非金属材料并列的材料类别。先进碳材料对推动未来新质生产力发展更具有不可估量的地位和价值。三明是我国南方主要的微晶石墨储藏地之一。三明市已构建了新能源负极材料、等静压石墨、石墨烯制备及应用、碳纤维及复合材料等4条较完整产业链，产品涵盖天然石墨负极、人造石墨负极、硅碳负极、硬碳负极、等静压石墨、石墨烯导热膜、石墨烯导电浆料、碳碳复合材料等领域；工信部赛迪研究院发布的《中国石墨烯产业发展竞争力分析（2024年）》，以三明等产业集聚区为支撑的福建省石墨烯产业发展竞争力连续三年位居全国第一梯队。2024年是实现“十四五”规划目标任务的关键一年，是石墨产业转型升级的创变之年，也是先进碳材料产业雄起之年。中国石墨产业发展联盟决定联合国际粉体检测与控制联合会于2024年12月18日-20日在福建三明召开“首届中国·三明先进碳材料暨粉体加工技术发展论坛”。本次会议将遵循习近平总书记在全国科技大会上的讲话精神，通过本次会议推动先进碳材料科技创新和产业创新深度融合，助力先进碳材料在培育发展新兴产业和未来产业，助力推动产业高端化、智能化、绿色化发展发挥更大作用。

会议名称、主题、宗旨

（一）名称：首届“中国·三明先进碳材料暨粉体加工技术发展论坛”

（二）主题：科技创新，绿色引领

（三）宗旨：从技术、产业、市场、政策等环节多面对接，聚集国内外优势资源，推动石墨与先进碳材料产业的进步与发展，全方位提升我国石墨与先进碳材料行业的科技实力和市场影响力。会议将紧紧围绕行业转型升级的主线，以科技创新为动力，以绿色低碳为底限，以方向引领为目标。弘扬先进典型企业的示范效应，不断提高行业的凝聚力和向心力，为行业的健康发展赋能。

时间、地点

（一）时间：2024年12月18-20日

报到时间：2024年12月18日（星期三）全天

（二）会议地址：三明明城国际大酒店（三明饭店）福建省三明市三元区东新一路1号江滨广场1幢

会议内容

（一）会议内容

1. 拟邀请院士（1-2位）
2. 拟邀请日本专家发言
3. 石墨新材料在新能源领域应用研究——康飞宇  清华大学 教授
4. 先进碳材料与新质生产力——肖劲松所长 工信部赛迪研究院材料所
5. 功能碳材料及电化学工程——邱介山  北京化工大学  教授
6. 碳陶瓷材料研究与应用——温广武  山东理工大学 教授
7. “双碳”背景下微晶石墨发展的机遇与挑战——刘洪波  湖南大学  教授
8. 石墨烯基材料在电磁屏蔽领域的研究进展——黄小萧 哈尔滨工业大学 教授
9. 石墨选矿技术及装备新进展——申士富 教授 北京矿冶研究院
10. 锂离子电池石墨负极材料的技术进步与市场分析——李子坤 贝特瑞新能源技术研究院  院长
11. 宁德时代——新能源电池发展方向及市场分析（石墨碳材料应用）
12. 翔丰华科技股份有限公司——负极材料与新能源汽车
13. 创新赋能天然石墨资源及材料产业高质量发展——吕 雪 黑龙江省石墨制造业创新中心有限公司 总经理
14. 微波法石墨烯的批量生产及其下游应用—— 吴志连 浙江澜沐浦科技有限公司，常务副总经理
15. 海外石墨企业进展与中国石墨企业出海—— 莫海波 威海恒胜新材料科技有限公司 总经理

（二）三明市、永安市石墨和石墨烯产业招商推介及项目签约仪式

（三）参观永安石墨和石墨烯产业园 12月20日 9:00-12:00

（四）石墨行业最新热点刨析（12月18日 19：00—21：00）

企业与专家面对面座谈，设定在报到当天下午7点召开。以圆桌会议的形式，邀请行业专家和部分企业代表参加闭门会议（总人数不超过30人）。以深入交流石墨国内外市场情况（石墨及负极材料出海）、技术现状和发展趋势、政策影响和应对措施、降本增效的举措等为重点，探讨未来石墨企业生存发展之道。

会议联系人

（一）中国石墨产业发展联盟

郝承凤 16220071999（微信号hcf2014） 向 琦 13651157586（微信号）

（二）国际粉体检测与控制联合会

王  钊 13718263223

（三）厦门雁南飞会议公司

牟立武13950189315

（四）三明明城国际大酒店（三明饭店）

江露娉13859184087

Carbontech 2024 | 第八届国际碳材料大会暨产业展览会
12月5日 – 12月7日  上海新国际博览中心

主办：DT新材料

Carbontech始于2016年，在大会名誉主席薛群基院士的关怀和指导下，已经发展成为极具影响力的学术交流和产业协作平台。Carbontech始终专注于推动碳材料行业的高质量发展，秉持产学研深度融合，坚持以“技术产品化，产品商品化”为目标，通过“展览+前沿论坛”的形式，打造国内唯一的碳材料产业盛会！今年我们焕新出发，首次入驻上海·新国际博览中心，Carbontech将与大家共同见证碳材料行业的发展。

Carbontech 2024 | 第八届国际碳材料大会暨产业展览会将于12月5-7日在上海·新国际博览中心举办（W1、W2），大会诚邀百余位碳材料领域专家，带来200+场极具时效性和参考价值的碳材料主题报告分享，涵盖金刚石、培育钻石、石墨烯、碳纤维及碳/碳复合材料、硅碳负极、碳纳米管、硬碳、电容炭等相关碳材料主题。同期举办蓝皮书发布、产业地图发布、英才招聘、新品发布、圆桌对话、学术海报展示等10余项特色活动。

2024上海国际纳米及石墨烯技术应用展览会

首届“中国·三明先进碳材料暨粉体加工技术发展论坛”

2024年12月18-20日    三明明城国际大酒店（三明饭店）

主办：中国石墨产业发展联盟、国际粉体检测与控制联合会

（一）会议内容

1. 拟邀请院士（1-2位）
2. 拟邀请日本专家发言
3. 石墨新材料在新能源领域应用研究——康飞宇  清华大学 教授
4. 先进碳材料与新质生产力——肖劲松所长 工信部赛迪研究院材料所
5. 功能碳材料及电化学工程——邱介山  北京化工大学  教授
6. 碳陶瓷材料研究与应用——温广武  山东理工大学 教授
7. “双碳”背景下微晶石墨发展的机遇与挑战——刘洪波  湖南大学  教授
8. 石墨烯基材料在电磁屏蔽领域的研究进展——黄小萧 哈尔滨工业大学 教授
9. 石墨选矿技术及装备新进展——申士富 教授 北京矿冶研究院
10. 锂离子电池石墨负极材料的技术进步与市场分析——李子坤 贝特瑞新能源技术研究院  院长
11. 宁德时代——新能源电池发展方向及市场分析（石墨碳材料应用）
12. 翔丰华科技股份有限公司——负极材料与新能源汽车
13. 创新赋能天然石墨资源及材料产业高质量发展——吕 雪 黑龙江省石墨制造业创新中心有限公司 总经理
14. 微波法石墨烯的批量生产及其下游应用—— 吴志连 浙江澜沐浦科技有限公司，常务副总经理
15. 海外石墨企业进展与中国石墨企业出海—— 莫海波 威海恒胜新材料科技有限公司 总经理

（二）三明市、永安市石墨和石墨烯产业招商推介及项目签约仪式

（三）参观永安石墨和石墨烯产业园 12月20日 9:00-12:00

（四）石墨行业最新热点刨析（12月18日 19：00—21：00）

企业与专家面对面座谈，设定在报到当天下午7点召开。以圆桌会议的形式，邀请行业专家和部分企业代表参加闭门会议（总人数不超过30人）。以深入交流石墨国内外市场情况（石墨及负极材料出海）、技术现状和发展趋势、政策影响和应对措施、降本增效的举措等为重点，探讨未来石墨企业生存发展之道。

1.安徽盟维新能源申请褶皱石墨烯适配体积膨胀的硅碳复合材料专利，适应硅纳米片体积膨胀

国家知识产权局信息显示，安徽盟维新能源科技有限公司申请一项名为“一种褶皱石墨烯适配体积膨胀的硅碳复合材料及其制备方法和应用”的专利，公开号 CN 118943349 A，申请日期为 2023 年 5 月。

2.榆能集团取得以 CO2 还原产物为碳源的石墨烯负载电极制备方法专利

国家知识产权局信息显示，陕西榆能集团能源化工研究院有限公司取得一项名为“一种以 CO2 还原产物为碳源的石墨烯负载电极制备方法”的专利，授权公告号 CN 116119644 B，申请日期为 2022 年 12 月。

3.河北麦森钛白粉取得一种磷酸铁锂/氧化石墨烯复合材料的制备方法专利

国家知识产权局信息显示，河北麦森钛白粉有限公司取得一项名为“一种磷酸铁锂/氧化石墨烯复合材料的制备方法”的专利，授权公告号CN 115924899 B，申请日期为2022年11月。

4.中国华能集团清洁能源技术研究院取得一种硅基石墨烯及其制备方法和应用专利

国家知识产权局信息显示，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司取得一项名为“一种硅基石墨烯及其制备方法和应用”的专利，授权公告号 CN 118083990 B，申请日期为2024年2月。

5.应用石墨烯材料英国有限公司取得分散体专利

国家知识产权局信息显示，应用石墨烯材料英国有限公司取得一项名为“分散体”的专利，授权公告号CN 114302860 B，申请日期为2020年7月。

6.四川睿智新材料科技有限公司取得一种石墨烯发热粉末涂料及其制备方法和应用专利

国家知识产权局信息显示，四川睿智新材料科技有限公司取得一项名为“一种石墨烯发热粉末涂料及其制备方法和应用”的专利，授权公告号CN 118126598 B，申请日期为2024年3月 。

7.可川科技获得发明专利授权：“一种高温石墨烯柔性加热装置及其制备方法”

国家知识产权局信息显示，可川科技新获得一项发明专利授权，专利名为“一种高温石墨烯柔性加热装置及其制备方法”，专利申请号为CN202411074663.8，授权日为2024年11月15日。

8.西安博欣取得一种石墨烯/氮化硼气凝胶及其制备方法专利

国家知识产权局信息显示，西安博欣新材料科技有限公司取得一项名为“一种石墨烯/氮化硼气凝胶及其制备方法”的专利，授权公告号CN 114597560 B，申请日期为2022年2月。

9.深圳市璞瑞达取得防水性石墨烯发热片及其制备方法专利

国家知识产权局信息显示，深圳市璞瑞达薄膜开关技术有限公司取得一项名为“防水性石墨烯发热片及其制备方法”的专利，授权公告号 CN 111065176 B，申请日期为2020年1月。

10.宁波杉杉新材料科技有限公司申请碳包覆二硫化钼氧化石墨烯复合材料专利

宁波杉杉新材料科技有限公司申请一项名为“碳包覆二硫化钼氧化石墨烯复合材料及其制备方法与应用”的专利，公开号CN 118983407 A，申请日期为2024年7月。

11.扬州市安定灯饰集团取得LED光源石墨烯热沉积结构专利，实现LED灯自发热器件的快速散热

国家知识产权局信息显示，扬州市安定灯饰集团有限公司取得一项名为“一种LED光源石墨烯热沉积结构”的专利，授权公告号CN 222026903 U，申请日期为2024年4月。

12.上海烯峰取得石墨烯剥离机专利，搅拌混合效果好

国家知识产权局信息显示，上海烯峰科技有限公司取得一项名为“一种石墨烯生产用石墨烯剥离机”的专利，授权公告号CN 222034360 U，申请日期为2023年12月。

13.杭州恒影科技取得用于激光诱导石墨烯的激光参数组合自动预测方法专利

国家知识产权局信息显示，杭州恒影科技有限公司取得一项名为“一种用于激光诱导石墨烯的激光参数组合自动预测方法”的专利，授权公告号CN 118520356 B，申请日期为2024年7月。

14.合肥艾克思维申请显示屏用石墨烯散热材料及其制备方法专利，导热散热效率高

国家知识产权局信息显示，合肥艾克思维新材料科技有限公司申请一项名为“种显示屏用石墨烯散热材料及其制备方法”的专利，公开号 CN 119019998 A，申请日期为2024年8月。

15.常州第六元素申请寡层石墨烯导电浆料相关专利，提升电池快速充放电性能

国家知识产权局信息显示，常州第六元素材料科技股份有限公司申请一项名为“寡层石墨烯导电浆料及其制备方法和应用以及导电性评测方法”的专利，公开号 CN 119018885 A，申请日期为2024年8月。

16.广东墨睿取得一种氟化石墨烯绝缘导热膜及其制备方法专利

国家知识产权局信息显示，广东墨睿科技有限公司取得一项名为“一种氟化石墨烯绝缘导热膜及其制备方法”的专利，授权公告号CN 116377710 B，申请日期为2023年4月。

17.墨浠科技取得一种石墨烯分散液及其应用相关专利

国家知识产权局信息显示，辽宁墨浠科技有限公司取得一项名为“一种石墨烯分散液及其制备方法和在水基切削液中的应用”的专利，授权公告号 CN 118813317 B，申请日期为2024年9月。

18.领拓科技申请石墨烯薄膜表面性能检测装置专利，提高检测结果的精准度

国家知识产权局信息显示，内蒙古领拓科技有限公司申请一项名为“一种石墨烯薄膜表面性能检测装置”的专利，公开号 CN 119023453 A，申请日期为2024年10月。

19.西安瑞芯光通取得碳化硅基石墨烯材料的HEMT芯片及其制备方法专利

国家知识产权局信息显示，西安瑞芯光通信息科技有限公司取得一项名为“一种碳化硅基石墨烯材料的HEMT芯片及其制备方法”的专利，授权公告号 CN 114203804 B ，申请日期为 2021 年 11 月。

20.江苏碳覆申请一种石墨烯-铜基纳米铜膜生产设备专利，加快加工速度

国家知识产权局信息显示，江苏碳覆新材料有限公司申请一项名为“一种石墨烯-铜基纳米铜膜生产设备”的专利，公开号CN 119020843 A，申请日期为2024年8月。

21.成都盛烯天成取得石墨烯生产原料反应装置专利，提高石墨烯生产效率

国家知识产权局信息显示，成都盛烯天成科技有限公司取得一项名为“一种石墨烯生产原料反应装置”的专利，授权公告号CN 222057323 U，申请日期为2024年3月。

22.深圳稀导技术取得石墨烯复合铝专利，实现对高发热热源持续快速有效散热

国家知识产权局信息显示，深圳稀导技术有限公司取得一项名为“石墨烯复合铝”的专利，授权公告号 CN 222053659 U，申请日期为 2023年10月。

23.苏州盛悦石墨烯申请一种具有可切换物料的石墨烯复合生产共混设备专利，解决石墨烯之间微小团聚的问题

国家知识产权局信息显示，苏州盛悦石墨烯科技有限公司申请一项名为“一种具有可切换物料的石墨烯复合生产共混设备”的专利，公开号 CN 119034552 A，申请日期为 2024 年 10 月。

24.上海博息电子申请石墨烯散热薄膜制备专利，确保石墨烯散热薄膜完整性

国家知识产权局信息显示，上海博息电子科技有限公司申请一项名为“一种石墨烯散热薄膜的制备装置及制备方法”的专利，公开号 CN 119036813 A，申请日期为2024年10月。

25.中国铝业取得石墨烯剥离相关专利

国家知识产权局信息显示，中国铝业股份有限公司取得一项名为“一种旋转剥离制备石墨烯的方法”的专利，授权公告号 CN 116375008 B，申请日期为 2022年12月。

26.C2CNT 取得从 CO2 简易的电合成石墨烯的方法专利

国家知识产权局信息显示，C2CNT 有限责任公司取得一项名为“从 CO2 简易的电合成石墨烯的方法”的专利，授权公告号 CN 113924269 B，申请日期为 2020 年 5 月。

27.成都方大炭炭取得一种石墨烯增强的碳碳复合材料及其制备方法专利

国家知识产权局信息显示，成都方大炭炭复合材料股份有限公司取得一项名为“一种石墨烯增强的碳碳复合材料及其制备方法”的专利，授权公告号CN 118459230 B，申请日期为2024年7月。

28.超威电源集团有限公司取得一种铅-石墨烯复合负极铅膏的制备方法专利

国家知识产权局信息显示，超威电源集团有限公司取得一项名为“一种铅-石墨烯复合负极铅膏的制备方法”的专利，授权公告号CN 115513421 B，申请日期为2021年6月。

29.正力新能取得一种石墨烯改进的树脂基硬碳材料专利

国家知识产权局信息显示，江苏正力新能电池技术股份有限公司取得一项名为“一种石墨烯改进的树脂基硬碳材料”的专利，授权公告号CN 118693271 B，申请日期为2024年8月。

热分析是科研表征中常见的手段。所谓热分析，指通过控制样品温度的改变，来分析其相应物理化学性质的改变。最为常见的热分析手段有三种热重分析（TG）、差热分析（DTA）和差示扫描量热法（DSC）。具体分析和讲解如下：

1. 如何正确选择热分析方法？

三种热分析方法各有所长，可以单独使用、也可以联合使用。具体如何选择，我们首先从定义出发，了解这些表征手段。

TG：在程序控温下，测量样品的质量（m）随温度的变化。如果你需要知道，样品在升温或者降温过程中，样品质量的变化（比如吸附、脱附、分解等），请选择TG。比如工业催化剂中常会有积碳现象，通过TG表征可以确定积碳量。

DTA：在程序控制温度下，测量参比物和样品温差（△T）随温度（T）的变化。DTA与TG的区别在于测量值从质量变为温差。之所选择测试温差，是因为升温过程中发生的很多物理化学变化（比如融化、相变、结晶等）并不产生质量的变化，而是表现为热量的释放或吸收，从而导致样品与参比物之间产生温差。DTA能够发现样品的熔点、晶型转变温度、玻璃化温度等等信息。

DSC: 在程序控制温度下，测量给于参比物和给予样品的能量之差（△Q）随温度（T）的变化。在整个测试过程中，样品和参比物温差控制在极小的范围内。当样品发生物理或者化学变化时，控温装置将输入一定功率能量，以保持温度平衡。可以简单的将DSC看成是DTA的升级版。DSC也确实是从DTA发展而来。传统的DTA仪器因为样品池材质的关系，只能测温差，无法准备测量热和焓的变化。后期通过改变材质和结构，使得从温差转变为能量差成为可能（热流型）。最后又出现一种直接测量输入热量差的DSC(功率补偿型)。DSC的优点在于灵敏度高、可以定量测量焓、比热容等物理量。

2. 数据如何分析？

TG：典型的TG图如下图1所示：

图1

其中最重要的信息是失重的温度点和失重的比例。根据你所测试材料的性质和这些温度点、失重比例，可以推测所发生的物理化学变化。比如100 – 150 摄氏度之间常对应物理吸附的水。200 – 350摄氏度范围的失重常对应有机物的分解。

DTA：曲线图如下图2所示：

图2

图中的纵坐标为温差，横坐标为温度或者时间。对于DTA曲线的分析主要有三部分：峰位、峰的形状和峰的个数。峰位用于判断发生变化的温度（比如相变温度、玻璃化温度、分解温度等）、峰的形状用于判断吸热还是放热，一般规定向上为放热、向下为吸热。每个峰都对应一种化学或物理变化。

DSC: 如图3.

图3

从形状来看，DSC曲线和DTA很相似，但纵坐标不同。DSC图中纵坐标热流量（单位为mW或者mJ/S）。从积分峰面积就能算出焓变。如果参比物比热容已知还可以算出样品的比热容。在实际应用中TG常和DTA或者DSC连用。

3. 测试中的注意事项

在进行热分析测试时，需要注意三个方面：1.升温速率，升温速率不易过快。否则会导致基线不稳，温度测试不准确等问题。一般选择在10 – 20 摄氏度/min。2.气氛的选择：这需要根据要求选择。比如需要排除O2的干扰，则可以选择N2气氛。还可以选择还原性气氛。3. 加盖与否：a. 对于物理效应(熔融、结晶、相变等)的测试或偏重于DSC的测试，通常选择加盖。对于未知样品，出于安全性考虑，通常选择加盖。b. 对于气固反应(如氧化诱导期测试或吸附反应)，使用敞口坩埚(不加盖)。c. 对于有气体产物生成的反应(包括多数分解反应 )或偏重于TG的测试，在不污染损害样品支架的前提下，根据反应情况与实际的反应器模拟，进行加盖与否的选择。对于液相反应或在挥发性溶剂中进行的反应，若反应物或溶剂在反应温度下易于挥发，则应使用压制的Al坩埚(温度与压力较低)或中压、高压坩埚(温度与压力较    高)。对于需要维持产物气体分压的封闭反应系统中的反应同样如此。

4. 实例分析：

图 4

图4为WZrOx复合催化剂的TG和DSC图。150度之前的质量损失（TG图）为催化剂表面吸附水的脱除。310 – 340 C为有机大分子的分解，对应DSC图中的α放热峰。350度之后，TG线中没有任何质量损失。DSC曲线上的β放热峰对应ZrO2的结晶峰。结合其他表征，作者将γ峰归结为催化剂中形成很细小的W-ZrO2 Cluster。

来源：研之成理微信公众号

永清石墨烯研究院检测中心简介

检测中心围绕石墨烯和新能源材料相关实验和检测分析搭建实验室业务能力，涵盖材料微观形貌、热学性能、理化性能、力学性能和电池电性能等检测项目，满足企业大部分研发、中试检测需求。检测认证中心通过CNAS认可实验室认证，实验室面积达1600m²，配备日立冷场发射扫描电子显微镜、耐驰激光导热分析仪、梅特勒同步热分析仪等180多台套仪器设备。检测中心秉持“公正、诚信、科学、高效”的原则，竭诚为国内外企业和高校科研院所提供高质量的检测服务。

11月28日，中原石墨烯实验室揭牌仪式在航空港区举行，中原石墨烯实验室由省科学院、航空港区、北京石墨烯研究院牵头组建，平煤神马集团等单位参建。中国科学院院士刘忠范受聘担任实验室主任。

1.问题的提出

导热系数和热扩散系数是聚合物类材料的重要热物理性能参数，相应的也存在多种测试方法。由于激光闪光法具有测试时间快、样品尺寸小、方向性强等特点，使得激光闪光法也常用于聚合物类材料的热扩散系数和导热系数测量。

但在采用激光闪光法测试聚合物材料过程中，由于对闪光法测量原理和测试能力的理解不足，以及对聚合物材料的特性了解不透彻，从而造成使用闪光法测试中经常会出现与其他方法测试结果不一致的现象。

本文将从标准测试方法、多种测试方法对比测试、参考材料和实际测试结果文献报道等几方面，介绍闪光法测试聚合物材料过程中的注意事项。

2. 聚合物热物性标准测试方法

2.1. 聚合物热物性标准测试方法

聚合物材料的导热系数一般在 0.2~1 W/mK 范围内。对于这种低导热系数材料的测试，成熟准确的测试方法是稳态法，如稳态防护热板法和稳态防护热流计法，相应的标准测试方法有 ASTM C177、C518、E1530、D5470 等。随着技术的进步，这些稳态测试方法对样品的最小尺寸要求是直径 25 mm，厚度范围 1~25 mm，测试温度范围可以达到 300℃以上，测试一个温度点下导热系数大约需要 30 分钟左右。
由于近十几年来瞬态测试技术的飞速发展，许多瞬态技术在聚合物材料的导热系数测试中得到了应用，如 ASTM E1461、D5930。为了规范聚合物材料瞬态测试方法，ISO 专门针对塑料材料提出了多个瞬态测试标准方法 ISO 22007。按照测试参数将 ISO 标准分为以下几类。

2.2. 聚合物热物性 ISO 瞬态测试方法分类

（1）导热系数和热扩散系数

瞬态平面热源法（HOT DISK 法） – ISO 22007-2

（2）热扩散系数

温度波分析法 – ISO 22007-3

激光闪光法 – ISO 22007-4

2.3. 激光闪光标准方法中对聚合物样品制备的规定

在 ISO 22007 中对多个瞬态测试方法进行了规定，本文重点介绍对激光闪光法应用中的规定。

对于绝大多数采用激光闪光法进行的聚合物热物性测试，基本都是采用商品化的激光闪光法测试仪器，测试过程中可调节的参数主要是激光加热功率和样品制备，而样品的制备往往是影响测量结果的重要环节。

在 ISO 22007-4 第 6.1 条中，对激光闪光法被测样品的形状和尺寸给出了原则性的大致规定，要求样品为薄片状，直径范围为 5~20 mm。样品最小厚度需要根据激光脉冲宽度和样品材料热扩散系数进行确定，即激光脉冲宽度与t 1/2时间之比小于0.01，给出的聚合物典型样品厚度范围为 0.5~3 mm。同时为了保证一维热流，要求样品直径与厚度之比大于 3:1，另外还要求薄片样品的厚度均匀性要优于 1%。

在 ISO 22007-4 第 6.3 条中，要求被测样品对激光波长呈不透明。如果聚合物样品透明或半透明，则需在样品表面制作很薄的高导热涂层以避免激光光束进入样品，认为薄的高导热涂层对测量结果带来的影响忽略不计。

从上所述可以看出，ISO 22007-4 激光闪光法对聚合物样品的制备只给出了指导性原则，允许的操作空间很大，由此带来了一系列的测试问题，特别是聚合物样品厚度的选择上，不同厚度样品的测试结果之间存在很大偏差。另外，对于聚合物复合材料激光闪光法是否还适用也是问题，这对聚合物复合材料热物性评价中测试方法的选择提出了要求。为此，在采用激光闪光法时还需要针对聚合物材料做进一步的研究和规定，以保证测量的准确性。

3.聚合物热物性多种瞬态测试方法对比

在采用瞬态方法对聚合物热物性进行测试过程中，由于受多种因素的影响，测试结果往往出现很大的不一致性。如 2005 年 Wilson Nunes 等人[1]比较了使用激光闪光法和瞬态热线法获得的一系列聚合物的测量结果。对于 PMMA，两种方法的热扩散系数测量值差异高达 20%，导热系数值差异高达 10%，也获得过导热系数高达两倍的显著差异。对于 LDPE 样品闪光法结果要低于热线法结果，而对于 HIPS 样品则闪光法结果较高，这说明了聚合物热性能准确测量的困难性。

为了规范各种瞬态法在聚合物热物性测试中的应用，提高各种瞬态法测量聚合物热物性的准确性和可靠性，在 ISO 22007 的起草阶段，就对各种瞬态法在聚合物中的应用进行了评价研究，2009 年 Martin Rides 等人[2]报道了两种聚甲基丙烯酸甲酯的导热系数和热扩散系数的测量比对，所使用的各种方法包括温度波分析法、激光闪光法、瞬态平面热源（热盘）法、瞬态热线法和稳态热流计法。在此对比测试基础上，ISO 专门在 ISO 22007 中增加了一个标准方法，ISO/TR 22007-5“塑料 – 导热系数和热扩散系数的测定.第 5 部分：聚甲基丙烯酸甲酯样品的多个实验室测试结果”。将对比测试过程和结果制订为标准测试方法，这在标准测试方法中是非常罕见的，由此可见对瞬态法在聚合物热物性测试中的应用进行规范的重要性。

在 ISO/TR 22007-5 对比测试中，对两种聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料进行了多个实验室对比测试，一种是浇铸料板材形式，另一种是挤出型板材形式。各种测试方法和样品信息如表 3-1 所示。

通过各个实验室之间的比对，尽管测试方法和样品制备之间存在明显差异，但各种方法得到的导热系数结果比较一致，其值约在±7%范围内，热扩散系数测量结果的一致性在±9%范围内，所达到的一致性水平证明了这些不同方法在聚合物热物性测试中的有效性。这些一致性保证需要注意以下几个方面的试验参数控制：

（1）虽然所有参与者都提供了名义上相同的板材样品，但测试中使用的样品实际厚度必须调整到测试方法的规定，以便能够进行测量或确保分析中的假设是有效的。例如，对于激光闪光法，发现挤出型PMMA 板的 3mm 厚度太大而不能进行可靠的测量，因此被测样品必须被加工的得更薄。温度波分析方法适用于厚度约为 100µm的薄膜或薄片，因此在测试之前必须将样品切割成该厚度。类似地，对于瞬态平面热源法，必须符合测试的厚度要求，这与热瞬态渗透到样品中的深度有关，对于较薄的 2 mm 厚样品，就需要通过将两个样品堆叠在一起以获得足够厚度以实现可靠测量。

（2）除了样品厚度问题之外，还存在方法上的进一步差异。对于 PMMA 的激光闪光法测量，由于样品是透明的，其表面必须在测试前用不透明材料处理，否则无法进行测量，而且不透明材料要尽可能薄且均匀，并不受测试过程中温度和激光照射的影响而产生脱落现象。目前一般的样品表面处理工艺是先在样品前后两个表面溅射金涂层以阻挡激光穿透透明样品和增加热接触效果，然后再在样品表面喷涂碳层以增大样品表面的发射率、提高吸收激光能量的能力和减少对激光的反射。

（3）采用激光闪光法测量的是热扩散系数，还需要采用其他方法测量比热容和密度。在 ISO 标准中，无一例外的都是采用差示扫描量热计（DSC）测量比热容，并未采用激光闪光法测量比热容。在 DSC 进行比热容测量时，要特别注意取样的代表性，这点在聚合物复合材料中尤为重要。

（4）在参与对比的测试方法中，只有瞬态平面热源法属于体积导热系数测试方法，体积导热系数是厚度方向和面内方向导热系数的函数，这使得瞬态平面热源法测量的导热系数和热扩散系数值通常略高于通过其他方法获得的值，尽管通过一些技术处理使得该差异在离散范围内，因此在对各向异性聚合物热物性测试中要十分小心测试方法的选择和取样的方向性。

4.聚合物热物性参考材料

为了考核和验证激光闪光法测试聚合物热物性的准确性以及试验参数选择的合理性，一般都会选择合适的参考材料进行测试检验。由于聚合物材料的导热系数范围为 0.1~1 W/mK，可供选择的参考材料有杜邦公司出品的聚合物材料（纯聚酰亚胺 Vespel-SP1）和康宁公司出品的高硼硅玻璃 Pyrex 7740。其中，在 25~300℃范围内，纯聚酰亚胺 Vespel-SP1 的导热系数范围为 0.37~0.44 W/mK[3]；在-50~300℃范围内，高硼硅玻璃 Pyrex 7740 的导热系数范围为 0.95~1.5 W/mK[4]。

2005 年 Jacobs 和 Stroe[3]针对各向同性均质的纯聚酰亚胺 Vespel-SP1（常温密度 1434kg m3）分别采用顶杆法测量了热膨胀系数、采用激光闪光法测量测量了热扩散系数、采用 DSC 测量了比热容和采用稳态防护热流计法测量了导热系数。在激光闪光法测试中，样品尺寸为直径 12.7mm，厚度 2.032mm。在热流计法测试中，样品尺寸为直径 50.8mm，厚度 6.35mm。经过多次不同样品的测试，由激光闪光法、热膨胀系数测量和比热容测量计算获得导热系数值与热流计法直接测量得到的导热系数值，在整个 25~300℃范围内相对偏差小于±3%。从这项工作中也可以看出，采用激光闪光法得到导热系数数值，需要进行大量的其他测试，远比热流计法直接测量复杂的多。

另外还可以从另一方面了解激光闪光法在聚合物测试中样品厚度的选择。在美国 ANTER 公司（现为美国 TA 公司）激光闪光法测试设备中，随机配备有参考材料纯聚酰亚胺 Vespel-SP1，分别有三种规格，一种是直径 12.7mm、厚度 0.8mm；第二种是直径 20mm、厚度 1mm；第三种是直径 30mm、厚度也是1mm，总之样品厚度都没有超过 1mm。

高硼硅玻璃 Pyrex 7740 是一种透明玻璃，在使用激光闪光法验证测试过程中需要在透明玻璃表面溅射牢固的涂层，操作比较复杂，因此很少作为激光闪光法测试用参考材料，但多用于稳态法导热系数测试参考材料。1992 年 Yang 等人[5]采用稳态 AC 量热计法对 Pyrex 7740 在 20~310K 的低温环境下的热扩散系数和比热容进行了测量，样品直径为 12.7mm，厚度 1.06mm。采用稳态 AC 量热计法测量 Pyrex7740 并不需要对样品表面溅射涂层，同时这种厚度的选择对激光闪光法有着参考价值。

5.闪光法测试聚合物热物性文献报道

5.1. 聚合物薄膜热物性

聚合物材料的最终产品形式很多时候往往是薄膜形式，这时闪光法样品小的优势得以发挥，可以直接对薄膜聚合物产品进行取样而无需加工，但薄膜样品会带来影响闪光法测量准确性的其他问题，如样品厚度太薄使得激光脉冲宽度引起的误差显得突出，样品透光需要进行表面溅射涂层，而涂层在薄膜上的沉积使得被测样品形成三层结构而需要考虑涂层的影响。

1995 年 Agari 等人[6]报道了采用激光闪光法对四种聚合物薄膜（厚度范围200~500µm）的热扩散系数和比热容进行了测试，并研究了样品遮光石墨涂层以及样品厚度等其他因素对测量精度的影响。2013 年 Chiguma1 等人[7]报道了采用激光闪光法和 DSC 法对环氧基纳米复合材料薄膜的热扩散系数和比热容进行的测量，样品尺寸为 12.7×12.7×0.134mm 3 ，样品表面喷涂石墨层。测试结果显示，对于不同的纳米复合材料，其导热系数变化范围为 881~1489W/mK 的超高导热系数。对于如此高的导热系数，激光脉冲宽度和样品表面的石墨涂层已经会严重影响测量结果，但文中并未提到测试数据如何处理以及测量结果准确性的评判方法。

5.2. 聚合物复合材料热物性

在聚合物中添加高导热材料可以改进聚合物的导热性能，这类聚合物基复合材料的导热性能是材料性能表征的重要参数，但采用激光闪光法进行测试的文献报道并不多，多数的报道则是采用稳态法。

2006 年 Xu 等人[8]对单壁碳纳米管聚合物基复合材料的热行为进行了研究，采用激光闪光法测量热扩散系数，采用 DSC 测量比热容，采用 TMA 测量热膨胀系数，采用 TG 测量热重，最终计算得到导热系数。闪光法热扩散系数测量的样品尺寸为直径 12.5mm，厚度为 0.4~0.7mm。样品前后两表面先溅射金涂层，然后再在加热面喷涂碳层，测试温度范围为 25~125℃。为了保证闪光法测量的准确性，出于对透光性的考虑，同时还对经过相同表面处理的厚度为 0.5mm 的 Pyrex 7740 参考材料进行了测量。最终测试结果表面，随着单壁碳纳米管体积含量 0~49%的变化范围，室温下相应的导热系数变化范围为0.233~0.537W/mK。尽管单壁碳纳米管的导热系数标称可以达到 2000W/mK，但添加了单壁碳纳米管的聚合物基复合材料的导热系数实际测量值远低于理论计算预测的导热系数范围 0.2~335W/mK。

2012 年 Yamamoto 等人[9]在研究纤维增强聚合物复合材料层压板中，分别采用激光闪光法和稳态热流计法对层压板厚度方向上的导热系数进行了测量。采用激光闪光法分别测量了热扩散系数和比热容，计算得到厚度方向上的导热系数，其中样品尺寸为直径 12.7mm 厚度 1mm，密度在 1300~1500kg/ m3范围内，样品表面喷涂石墨层，并采用近似密度的参考材料纯聚酰亚胺 Vespel-SP1 进行测试验证。另外还采用热流计法对层压板两个方向（厚度方向和面内方向）上的导热系数进行了测量。

测量结果显示层压板导热系数随着纤维含量的增加而增大，在纤维含量 5%时，厚度方向导热系数为 0.6~0.8W/mK，面内方向导热系数为 0.9W/mK。两种测试方法的对比结果显示，稳态热流计法导热系数测量值始终要比激光闪光法导热系数测量值大 0.1~0.2W/mK，这也是我们在聚合物热物性测试中经常遇到的现象，造成这种现象的原因是在激光闪光法测试和分析中假设了样品是各向同性和均质。

2016 年 Catherine 等人[10]采用激光闪光法对高导热聚合物复合材料的各向异性热物性进行了测试，样品尺寸为直径 25.4mm 厚度 1mm 左右，样品表面喷涂石墨层，测试温度范围为 25~100℃，并分别采用参考材料纯聚酰亚胺 Vespel-SP1（0.5W/mK 导热系数）和不锈钢（16W/mK 导热系数）进行测试验证。尽管文中提到了激光闪光法面内方向热扩散系数测试附件，但只给出了厚度方向上导热系数测量结果（0.5~9W/mK），并未给出面内方向导热系数测试结果，文中只提到聚合物复合材料具有明显的各向异性特征，同时也未提到比热容如何测量。

6.稳态热流计法测量聚合物热物性

采用稳态热流计法（ASTM E1225、E1530、D5470 等）可以直接对聚合物导热系数进行测量，如 Jacobs 和 Stroe[3]对纯聚酰亚胺 Vespel-SP1 在 25~300℃范围的导热系数测试，样品尺寸为直径 50.8mm，厚度 6.35mm。从样品测试可以看出，这种尺寸的样品基本可以满足所有聚合物复合材料的代表性，而激光闪光法则因为样品小而缺少代表性。

在聚合物热物性测量方面，稳态法始终是一种常规测试方法且应用更加广泛。

2004 年 Rudtsch 和 Hammerschmidt[11]介绍了针对聚合物 PMMA 热物性进行的五个国家共十八个实验室之间的比对测试。PMMA 常温密度为 1185kg/m3，测试温度范围为-70~+80℃，对应的导热系数范围为 0.18~0.20W/mK，热扩散系数范围为0.14~0.11mm2 /s。导热系数对比测试方法分为稳态法和瞬态法两类，其中稳态法包括防护热板法和防护热流计法，瞬态法包括瞬态平面热源法、瞬态热带法和探针法，

而恰恰没有激光闪光法。比热容测试采用的是差示扫描量热计（DSC），根据导热系数、比热容和密度测试结果计算得到热扩散系数。

上述对聚合物 PMMA 的对比测试中，PMMA 的导热系数较低，在 0.2W/mK 以下。2011 年 David 和 Ronald[12]报道了欧盟九家机构对导热系数为 0.5W/mK 左右的建筑石材类材料陶土砖（密度为 1950kg/ m3）进行的比对测试。其中稳态法采用了防护热板法和热流计法，瞬态法采用了热带、热盘和热桥三种瞬态平面热源法。

防护热板法样品尺寸为 200×200×40mm 3 和直径 100mm 厚度 15mm 两种，热流计法样品尺寸为直径 50mm 厚度 10mm，此尺寸样品也可用于热带和热盘法测试，而热桥法样品尺寸为 100×30×5mm 3 。在此次对比测试中，测试温度只有 10℃和 23℃两个点，只对密度和导热系数进行测试对比。在此次比对测试中还是没有选择激光闪光法。

稳态法在聚合物热物性测试中应用的一个典型领域就是树脂基纤维编织类复合材料，这主要是因为稳态法样品尺寸要远比激光闪光法具有代表性，而且稳态法可以直接测量得到导热系数，简化了测量操作过程。2008年Sharp和Bogdanovich[13]针对树脂基三向编织结构复合材料层压板厚度方向导热系数的测试评价，比较了激光闪光法和稳态热流计法，因激光闪光法样品太小无代表性，无法对编织结构的设计和优化提供准确表征，最终确定采用稳态热流计法进行厚度方向导热系数测量。

7.参考文献

(1) Wilson Nunes, Paul Mummery, and Andrew Wallwork. “Thermal diffusivity of polymers by the laser flash technique.” Polymer testing 24.5 (2005): 628-634.

(2) MartinRides, et al. “Intercomparison of thermal conductivity and thermal diffusivity methods for plastics.” Polymer Testing 28.5 (2009): 480-489.

(3) Jacobs-Fedore, R. A.; Stroe, D. E. “Thermophysical properties of Vespel SP1”. In Wang, Hsin; Porter, Wallace D.; Porter, Wally. Thermal Conductivity 27/Thermal Expansion 15. Knoxville, TN: DEStech Publications, Inc. 2005. pp. 231–238. ISBN 1-932078-34-7.

(4) Tye RP, Salmon DR. “Thermal conductivity certified reference materials: Pyrex 7740 and polymethymethacrylate.”In: DinwiddieRB, Mannello R, editors. Thermal conductivity 26—thermalexpansion 14. Lancaster: DEStech Publications; 2005. p. 437–51

(5) Yang, G., A. D. Migone, and K. W. Johnson. “Heat capacity and thermal diffusivity of a glass sample.” Physical Review B 45.1 (1992): 157.

(6) Agari, Y., A. Ueda, and S. Nagai. “Measurement of thermal diffusivity and specific heat capacity of polymers by laser flash method.” Journal of Polymer Science Part B:Polymer Physics 33.1 (1995): 33-42.

(7) Chiguma, Jasper, et al. “Thermal diffusivity and thermal conductivity of epoxy based nanocomposites by the laser flash and differential scanning calorimetry techniques.”  Open Journal of Composite Materials 3.03 (2013): 51.

(8) Xu, Yunsheng, Gunawidjaja Ray, and Beckry Abdel-Magid. “Thermal behavior of single-walled carbon nanotube polymer–matrix composites.” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 37.1 (2006): 114-121.

(9) Yamamoto, Namiko, Roberto Guzman de Villoria, and Brian L. Wardle. “Electrical and thermal property enhancement of fiber-reinforced polymer laminate composites through controlled implementation of multi-walled carbon nanotubes.”Composites Science and Technology 72.16 (2012): 2009-2015.

(10) Thibaud-Erkey, Catherine, and Abbas Alahyari. Final Report for Project titled High Thermal Conductivity Polymer Composites for Low-Cost Heat Exchangers. United Technologies reserach Center, East Hartford, CT (United States), 2016.

(11) Rudtsch, S., and U. Hammerschmidt. “Intercomparison of measurements of the thermophysical properties of polymethyl methacrylate.” International journal of thermophysics 25.5 (2004): 1475-1482.

(12) Salmon, David R., and Ronald P. Tye. “An inter-comparison of a steady-state and transient methods for measuring the thermal conductivity of thin specimens of masonrymaterials.” Journal of Building Physics 34.3 (2011): 247-261.

(13) Sharp, Keith, et al. “High through-thickness thermal conductivity composites based on three-dimensional woven fiber architectures.” AIAA journal 46.11 (2008): 2944-2954

来源：www.eyoungindustry.com

金融界11月15日消息，有投资者在互动平台向格林美提问：有公开信息显示公司在布局废电池回收石墨的业务，这是目前废电池负极材料回收的一项新技术，目前公开的技术有物理法，湿法和火法冶金，请问贵司布局的回收石墨业务是走的什么技术路线呢，可否详细说明下这种路线的优势呢？

公司回答表示：公司与中国五矿集团（黑龙江）石墨产业有限公司、深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司共同签署了《合作框架协议》，拟在石墨回收再利用与提纯技术研发、高性能负极材料研发、应用场景拓展及市场推广等方面开展合作，加速构建从废旧锂电池回收到高纯石墨生产到锂电负极材料的一体化循环利用产业链。另外，控股公司福安青美能源材料有限公司、武汉动力电池再生技术有限公司与深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司共同签署了《关于联合开发石墨烯磷酸（锰）铁锂材料产业化技术与市场化推进的战略合作协议》，从磷酸铁锂电池与废料的回收利用开始，联合开发石墨烯增强型磷酸（锰）铁锂材料产业化技术，以石墨烯技术提升循环再制造的磷酸（锰）铁锂材料的导电性和电化学性能，从而提高电池的能量密度和循环寿命，让循环再制造的磷酸（锰）铁锂材料高值化再利用。以上合作都是基于公司在废旧动力电池石墨负极回收方面低成本、高纯度产品的基础上开展的，将目前行业普遍认为回收价值较低的石墨负极实现高值化回收利用。工艺流程主要为物理法与湿法相结合，采用特有的分离和提纯工艺。

来源：金融界