国家石墨烯联盟与杭州湾上虞经开区共绘石墨烯产业新蓝图

4月22日,杭州湾上虞经济技术开发区(以下简称“上虞经开区”)考察团一行莅临上海石墨烯应用科技孵化园,对接国家石墨烯应用产业技术创新战略联盟,双方就石墨烯赋能产业升级、深化合作展开深入交流。此次考察不仅是产学研合作的生动实践,更标志着石墨烯这一“新材料之王”将在上虞这片产业沃土上绽放新的光芒。

考察团由杭州湾上虞经开区招商服务中心主任倪涛带队,成员涵盖政府、企业、科研及金融界代表。在联盟主席赵猛院士、秘书长张若昕等陪同下,考察团探访石墨烯研究院实验室,实地见证石墨烯从实验室到产业应用的“蜕变”。赵天源博士(英国帝国理工生物材料专家)作为特邀技术顾问莅临,为考察之行注入国际视野。

国家石墨烯联盟与杭州湾上虞经开区共绘石墨烯产业新蓝图

研究院展厅内,石墨烯在新能源、电子信息、生物医药等领域的应用成果引人注目。赵猛院士重点介绍了石墨烯的特性及其在产业升级中的关键作用:

  • 新能源领域:石墨烯纳米固态储氢电池能量密度4000Wh/Kg,目前锂电的20倍,为新能源汽车、储能设备提供高性能解决方案;
  • 电子信息:柔性显示屏、高频芯片基材等技术,助力突破“卡脖子”瓶颈;
  • 生物医药:石墨烯基生物传感器、药物载体等,为精准医疗打开新窗口。
  • 实验室里的“硬科技”:考察团深入实验室,亲眼见证石墨烯多种复合材料的技术研发与中试过程。

在座谈中,双方围绕技术转化、项目落地展开头脑风暴。国务院国资委中国物流信息中心常务副主任、国家石墨烯联盟全球跨国公司合作委员会副主任委员陈中涛主任作为主持人在介绍时说:“这不是简单的参观,而是一场‘技术相亲’!”。

倪涛主任介绍,上虞经开区正聚焦新材料、高端装备等产业,而国家石墨烯联盟的相关高新技术与产业应用合作正是此行的主要目的。赵猛院士结合上虞产业特点,提出20多个可落地的项目及应用场景:

  • 氢能小镇:整合石墨烯制氢、储氢技术,打造国际氢能产业标杆;
  • 烯氟名城:结合氟化工优势,开发石墨烯氟材料,助力半导体、5G等领域;
  • 跨国公司产业园:吸引石墨烯领域国际巨头,形成产业链聚集效应;
  • 低空经济:研发石墨烯轻量化材料,助力无人机、飞行汽车等新兴产业腾飞。

金雨谷教授提出“低空经济”创新方案,将石墨烯应用于无人机机身、电池等部件,显著提升续航、载荷能力。这一方案与上虞经开区发展无人机产业的规划高度契合,引发考察团热烈讨论。

此次考察为双方合作按下“加速键”。联盟将依托自身资源,助力上虞经开区打造千亿级烯谷产业集聚区:

  • 技术转化:推动石墨烯复合材料等成果在上虞落地,打造产业聚集地;
  • 项目孵化:联合建设石墨烯中试基地,加速实验室技术产业化,降低企业创新成本;
  • 人才培育:与上虞高校、科研院所合作,培养石墨烯领域复合型人才;
  • 国际合作:借助联盟全球网络,引入国际资本、技术,提升上虞产业国际竞争力。

此次考察为双方合作按下“加速键”。联盟将依托自身资源,助力上虞经开区打造千亿级烯谷产业集聚区:      技术转化:推动石墨烯复合材料等成果在上虞落地,打造产业聚集地;      项目孵化:联合建设石墨烯中试基地,加速实验室技术产业化,降低企业创新成本;      人才培育:与上虞高校、科研院所合作,培养石墨烯领域复合型人才;      国际合作:借助联盟全球网络,引入国际资本、技术,提升上虞产业国际竞争力。

来源:华烯集团

宝泰隆:石墨矿采矿许可证获批 年产200万吨

4月23日,宝泰隆发布公告称,控股子公司七台河市东润矿业投资有限公司收到国家自然资源部下发的《领取采矿许可证通知》,表示公司密林石墨二矿项目符合《矿产资源开采登记管理办法》的有关规定,准予登记。

据悉,宝泰隆所在地黑龙江省七台河市石墨矿床属亚洲三大石墨矿床之一,其控股子公司东润矿业拥有总勘查面积 16.35平方公里的密林石墨矿探矿权,已累计探明晶质石墨矿石储量11245.17万吨,晶质石墨矿物量721.26万吨。

根据披露的方案,此次获得采矿许可证的密林石墨二矿一期露天开采二期转地下开采,建设规模为200万吨/年,服务年限33年。

宝泰隆表示,密林石墨二矿矿采矿权证获批,标志着宝泰隆石墨矿后续将转入建设阶段,待建成达产后可进一步提高其石墨烯产业链综合竞争力,对公司新材料产业发展具有重大推动作用,有望为企业未来业绩提供强有力的支持。

值得一提的是,在技术创新及产业升级的驱使下,石墨凭借其独特的物理和化学性质,在众多工业领域发挥着不可或缺的作用。而随着国际竞争的加剧,其作为国家战略性矿产资源正逐渐处于关键矿产竞争的最前沿。此前,中国商务部已发布公告,将镓、锗、锑、超硬材料、石墨等列入出口管制的两用物项。

市场分析人士认为,在贸易摩擦加剧的背景下,石墨等战略性矿产资源的地位将更加凸显,各国也都加大了对战略性矿产资源的重视程度。随着国内市场需求提升以及海外国家囤货意愿增长,或进一步推升石墨矿的估值。

来源:金融界

工信部目录发布一年:石墨烯电热膜技术落地应用提速

中国工业报 陶景华

随着清洁供暖技术的持续发展,石墨烯电热膜作为新型采暖材料,在多个领域实现应用突破。2023年,工业和信息化部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》,将”涂布法制备石墨烯电热膜”列为重点支持的前沿新材料。政策出台一年来,相关企业的技术研发和产业化进展如何?带着这个问题,中国工业报走进河北博峰新能源科技有限公司(以下简称“博峰科技”),深入了解该企业在石墨烯采暖技术领域的创新实践与发展规划。

“入选工信部目录是对技术路线的肯定,这一年来我们加速推进了第六代产品的产业化进程。”博峰科技董事长杨焕杰表示。据了解,博峰科技自主研发的涂布法制备石墨烯电热膜,不仅完全符合目录技术要求,更在市场化应用方面取得突破性进展,产品已广泛应用于民用采暖、公共建筑等众多领域。

以技术创新驱动绿色发展

博峰科技的创立,与当下能源变革和环境保护的时代需求紧密相连。“博峰科技创立的初衷,就是源于我们对能源变革和环境保护的深刻认识。在国家推进北方地区冬季清洁取暖、实现碳达峰碳中和目标的大背景下,传统采暖方式对环境的影响日益突出,市场急需清洁、高效的采暖产品,我们希望通过努力,为行业发展带来新的突破。”杨焕杰说道。博峰科技以绿色低碳为理念,聚焦石墨烯这一前沿材料,致力于为人们打造节能环保、舒适安全的采暖解决方案,推动行业可持续发展。

博峰科技自主研发的涂布法制备石墨烯电热膜技术,在多个维度实现了重大突破。杨焕杰介绍:“在生产工艺上,我们历经多代升级,从丝网印刷逐步发展到高精密狭缝挤压式涂布,控制精度从毫米级提升到纳米级,检测方式也从人工测量转变为自动跟踪,极大地提高了生产效率和产品质量的稳定性。核心发热材料从碳纤维丝发展到石墨烯,粒径缩小至纳米级,自主研发的石墨烯水性导电浆料完美替代早期油性浆料和油墨,大幅度提高电-热辐射转换效率的同时,延长使用寿命,且更加绿色、环保、稳定。生产设备实现了涂布、淋膜、复合、检测、封装、包装一体化全自动生产,产能提升30倍以上,合格率达到99%以上。”

在产品层面,公司已迭代至第六代高分子电热膜。杨焕杰表示:“涂布法制备石墨烯电热膜产品转换效率大于99.99%,电-热辐射转换高达88%,释放6-14微米远红外,有益人体健康,使用寿命不低于12万小时,各项检测指标均优于国家及行业标准,并由中国人保承保20年质量责任保险。以该电热膜为核心发热材料的石墨烯电地暖、墙面取暖器等系列产品投入市场后,受到了广大用户的一致好评。既为用户带来更好的使用体验,又符合国家节能减排的政策要求。”

产学研结合 攻克技术难题

在研发过程中,博峰科技也面临诸多挑战。“石墨烯虽被誉为‘新材料之王’,但将其应用于采暖领域,在技术转化和产品适配方面存在诸多难题,如确保石墨烯在不同环境下的稳定性和高效发热性能,实现大规模、低成本生产等。”杨焕杰回忆道。为攻克这些难题,博峰科技组建了一支由材料学、物理学、电子信息等多领域专业人才组成的研发团队,协同攻关。同时,加大研发投入,建设先进的实验室和中试基地,不断进行技术试验和优化。此外,积极与国内外科研机构、高校开展产学研合作,借助外部科研力量,成功突破一系列关键技术瓶颈,实现了产品的产业化。

博峰科技在技术创新的同时,十分注重标准制定和知识产权保护。杨焕杰认为:“参与行业标准修订对我们公司意义重大。一方面,这是对我们技术实力的认可和肯定,说明我们在石墨烯采暖领域的技术处于领先地位,具有权威性。另一方面,通过参与标准制定,我们可以将自身技术优势和创新成果融入标准中,引领行业的发展方向,规范市场秩序。这不仅有助于提升公司的品牌形象和市场影响力,也为整个行业的健康发展奠定基础。”目前,公司已拥有80多项专利知识产权,还有多项科研成果正在申报中,这些知识产权成为公司持续创新发展的有力保障。

多场景应用成效显著

博峰科技的石墨烯电热膜产品应用领域广泛,涵盖民用采暖、公共建筑、新兴农业等多个领域。杨焕杰介绍:“在民用采暖方面,无论是新建住宅还是旧房改造,都能为用户提供舒适、节能的取暖体验。在公共建筑领域,学校、办公楼、医院等场所使用该产品,可满足大面积、集中供暖的需求,还能实现智能控温,有效降低运营成本。在新兴农业领域,农业育苗、蔬菜大棚、家禽孵化、畜牧养殖等场景应用该产品,为农业生产提供稳定的温度环境,助力农业发展。”

博峰科技将继续坚持以技术创新为驱动,不断加大研发投入,提升产品性能和质量。杨焕杰透露:“一方面,我们会进一步拓展产品应用领域,探索在工业采暖、冷链物流等领域的应用可能性,为更多行业提供绿色节能的采暖解决方案。另一方面,我们将加强市场拓展,巩固国内市场的同时积极开拓国际市场,让中国的石墨烯采暖技术走向世界。我们希望通过自身发展,带动整个石墨烯采暖行业进步,为实现国家碳达峰碳中和目标贡献更多力量。”

来源:中国工业新闻网

万鑫石墨谷 全链条升级点墨成金

在哈尔滨市松北区巨宝三路,一座现代化石墨产业园坐落于此。围绕石墨烯和碳纳米管两大核心材料,开发导电浆料、高纯石墨、复合导电材料等强关联性产品,哈尔滨万鑫石墨谷科技有限公司(以下简称万鑫石墨谷)用十年时间走出一条“聚宝”之路,并问鼎“单项冠军”。

技术突围 延伸产业矩阵

2015年10月16日,万鑫石墨谷石墨(烯)新材料产业园项目奠基,规划总建筑面积约25万平方米,分三期建设。彼时,石墨材料刚刚走红,成为市场上炙手可热的“新材料明星”。万鑫石墨谷的成立无疑为黑龙江发展石墨产业注入了新鲜活力。

作为一种极为重要的非金属矿战略资源,石墨新材料广泛应用于冶金、机械、核能、军工以及新能源、节能环保、电子信息、高端装备等领域。我国拥有丰富的石墨资源,石墨资源储量居世界第一,主要分布在黑龙江、内蒙古、山东等省(区),其中,黑龙江省石墨资源储量约占我国石墨资源储量的60%。

2015年建设,2016年投产,当年就实现了2000万元的销售额。总经理刘智良说:“我们以碳材料为核心产品,聚焦石墨烯和碳纳米管两大核心材料,不断向下游延伸。”

说起其自主研发的单壁碳纳米管量产工艺,刘智良侃侃而谈,“这和石墨烯一样,做得越薄,技术要求更高,难度越大。”刘智良将A4纸卷成筒形一边为记者展示一边说:“可以简单理解为一张纸卷成的筒就是单壁,两张或者更多张纸卷成的筒就是多壁。因为碳纳米管是长出来的,要将其控制为生长成一层是很难的,但它越薄也意味着导电性越好。”

的单壁碳纳米管量产工艺打破国际技术壁垒,应用于锂电池导电剂,可使电池循环寿命提高20%。

“多年来,我们一直保持高速增长的发展态势,2024年,年产值超过2亿元,2025年一季度,产值同比增长超100%。”刘智良说。

研发创新 掌控核心技术

走进石墨谷产业园,一条雕刻着不同字体的“墨”字石墨原石路延展开来,预示着这是一个与石墨紧密相连的独特天地。

生产车间内,由多台不锈钢罐体与各类机械设备构建的生产线正井然有序地运转着。智能化、洁净化的制造环境,高精度设备与自动化系统深度融合,天然鳞片石墨经过深加工,摇身一变成为身价百倍的石墨烯。从每吨仅几千元的鳞片石墨,攀升至每吨百万元的石墨烯,其价值实现了质的飞跃。

而这价值飞跃的背后,离不开高强度的研发投入和突出的创新能力。

刘智良介绍,公司连续多年研发投入占营业收入的4%以上,2020年建成了石墨(烯)新材料研究院,配备27间实验室、200台(套)先进设备,覆盖从材料研发到锂电性能评价的全链条能力。研发团队占比更是达到了35%,近60名专业人才支撑核心技术突破。

强大的研发队伍推动了黑龙江石墨产业从初级原料加工向高端制品制造转型,为区域经济高质量发展提供了有力支撑。

目前,万鑫石墨谷拥有的29项授权专利和31个注册商标构筑起严密的技术壁垒。2021年获得我省“专精特新”中小企业称号;2024年获得我省制造业单项冠军称号,成为当之无愧的行业龙头企业。

引智借力 推动集群发展

我省高度重视石墨产业发展,《黑龙江省新材料产业振兴专项行动方案(2022-2026年)》中提出,要积极打造石墨新材料产业园区、石墨新材料产业集群,联合高等院校科研平台、重点企业工程技术中心、科研院所、国家级石墨产业技术创新战略联盟等谋划成立石墨新材料产学研用联盟。

多年来,万鑫石墨谷联合深圳贝特瑞、北京大学、哈尔滨工业大学、温州大学、大连理工大学以及北京石墨烯研究院等高校和科研机构,聚焦石墨烯、高纯石墨等前沿领域进行技术攻关,并通过专项科研奖励计划吸引高端技术人才,提升团队在单壁碳纳米管、智能制造等领域的专业能力。

通过技术攻关、平台联动和产品迭代,万鑫石墨谷实现了从“实验室创新”到“产业化领跑”的跨越,构建了以石墨烯和碳纳米管为核心的高附加值产品生态。

“万鑫石墨谷将继续发挥自身优势,加大研发投入,深化产学研合作,推动黑龙江乃至全国石墨新材料产业集群化发展,为石墨新材料产业迈向更高水平贡献更大力量。”刘智良说,未来我们也将积极布局下一代高端产品,提升产品竞争力,适配全球新能源车及储能市场需求。

来源:黑龙江日报

“科创中国・新材料问题分诊室”专家团走进产业链企业 精准赋能产业高质量发展

4月15日—18日,石墨烯联盟(CGIA)秘书长、中国材料研究学会石墨烯分会秘书长胡振鹏携“科创中国·新材料问题分诊室”专家团一行,深入浙江正泰电器股份有限公司、上海国创碳基纳米材料研究所、常州富烯科技股份有限公司、中科悦达(上海)材料科技有限公司等石墨及石墨烯产业链重点企业与科研机构开展实地调研。通过“问诊把脉-开方破题-成果对接”全链条服务模式,提升科创资源供需对接质效,精准打通科研成果转化“最后一公里”,为产业高质量发展注入科创动能。

“科创中国・新材料问题分诊室”专家团走进产业链企业 精准赋能产业高质量发展

“科创中国・新材料问题分诊室”专家团走进产业链企业 精准赋能产业高质量发展

“科创中国・新材料问题分诊室”专家团走进产业链企业 精准赋能产业高质量发展

“科创中国・新材料问题分诊室”专家团走进产业链企业 精准赋能产业高质量发展

“问题分诊室”精准对接需求,赋能企业技术升级

新材料产业是国家战略性新兴产业的重要组成部分,对推动我国经济高质量发展、提升国家综合竞争力具有关键作用。解决企业技术难题是关键。由中国材料研究学会联合石墨烯联盟(CGIA)承建的“科创中国·新材料问题分诊室”,按照石墨及石墨烯产业目录整合专家人才与企业资源,提供“需求解析—专家匹配—专家联络—线下对接—问题解决”全流程专家诊断服务,助力解决产业技术需求。

目前,“科创中国·新材料问题分诊室”,已编制更新《石墨及石墨烯产业全景图》和《石墨及石墨烯产业目录》;同时,围绕半导体、家电、新能源汽车、化工行业等需求,联合中车、中石油、国家电网、海尔、比亚迪、陕煤、华为、小米、吉利等终端龙头企业及材料端企业已组织“线上+线下”需求对接等问诊服务70次,推动4项成果落地转化。

未来,联盟将继续促进产学研深度融合,以问题分诊室服务结合科研成果与企业需求,推动成果转化和应用,提升产业科技创新能力。同时,联盟也将创新服务地方产业新范式,加强与地方产业紧密合作,发挥双方优势,以“线上+线下”模式为地方产业创新提供精准服务,实现资源有效管理与优化配置,促进产业协同发展。

来源:石墨烯联盟

黑龙江鸡西:破局结构之困 工业转型换新

日前,在黑龙江龙煤鸡西矿业公司城山煤矿生产现场,智能化设备满负荷运转,采煤机精准割煤,综掘机高效掘进,智能机器人灵活巡检。“智能化系统为传统采煤行业提供了新的选择,既有效降低人工成本提高了效益,又降低了员工劳动强度,助力煤炭产业智能化绿色化升级。”城山煤矿矿长汪兆昱说。

“百年煤城”鸡西,因煤而建、因煤而兴,作为传统资源型城市,近年来,鸡西市坚持把转方式调结构作为振兴发展的重中之重,全力破解资源型城市转型困局,向高端化、智能化、数字化、绿色化要发展,加快推动工业转型升级进程。

走进鸡西市恒山区石墨工业园区的中建材黑龙江石墨新材料有限公司,车间里,机器有序运转,工人全神贯注地操控设备,将开采出的石墨原料进行精细加工。“我们通过持续开展高倍率天然石墨负极材料生产工艺研究、提纯环节废水零排放研究等,实现球形石墨产品一次收率同比提高15%。”该公司营销部主管刘庆松说。

石墨被誉为“工业的黄金”,近年来,鸡西市积极寻求石墨产业转型升级,努力从资源优势向技术优势转变。

鸡西市牵头组建了国家级石墨产业技术创新战略联盟,与国内外科研院校深度结合,促成科技成果在鸡西落地转化。鸡西建成企业工程研发中心、院士工作站、联合实验室等科研平台,突破了绿色无氟提纯、大粒径人工单晶体、高品质石墨烯、天然石墨烯纺织材料等重大关键制备技术难题,实现了从“矿产优势”到“高端制造”的跨越。2024年,鸡西市石墨碳材料产业完成产值达59.3亿元。

据介绍,鸡西市聚焦建设百亿级先进装备制造基地、千亿级新能源(清洁能源)生产基地,加快风电装备新质技术应用,统筹风光水火储一体发展,多个风电项目相继落户鸡西开工建设,新兴产业建链增新。

为了给新兴产业发展营造良好环境,鸡西市出台了《新时代鸡西创新发展30条》《鸡西市加快形成新质生产力实施方案》等一系列政策。在政策的激励下,鸡西省级以上科技创新平台数量同比增长150%。同时,科技型中小企业、高新技术企业、省级专精特新企业数量大幅增长,技术合同成交额增速位居全省第一,2024年1至11月规上制造业增加值增长32.0%。

近年来,在数字经济蓬勃发展的浪潮下,鸡西市积极拥抱数字化变革,通过政策扶持、技术引进等举措,推动实施制造业、中小企业数字化转型。国投生物能源(鸡东)有限公司就是这一过程中的受益者。该公司以厂内网络全覆盖为基础,建设自动控制系统,关键部位数据采集率达100%,自动化率超98%。“凭借这一系统,企业年加工转化玉米约92万吨,生产燃料乙醇30万吨、DDGS饲料约27万吨。”该公司综合部经理吴国彬介绍。

《光明日报》(2025年04月17日 03版)

来源:光明网

打造新材料产业高地!年产14万吨石墨烯轻纺产业园一期项目落地德州

从年产300吨石墨烯材料的科技突破,到超10万吨高端纤维的规模化生产;从13条智能化生产线的高效运转,到千亿级产业集群的生态构建,德州用“硬核数据”诠释着“新质生产力”的深刻内涵。

4月13日,由德州市陵城区政府大力支持、合弘企业管理集团投资、福锦祥石墨烯科技(山东)有限公司建设的德州年产14万吨石墨烯轻纺产业园一期项目开工活动在山东省德州市陵城区举行,项目正式驶入加工建设“快车道”。

打造新材料产业高地!年产14万吨石墨烯轻纺产业园一期项目落地德州

政企联动,赋能“德州速度”

近年来,德州市委、市政府坚持把项目建设作为经济高质量发展的生命线,全力抓项目、扩投资,深入推进“三个一批”,大力优化营商环境。陵城区则始终坚持“项目为王”的理念,抓政策、抢机遇,优环境、落项目,经济社会发展活力倍增。

2025年,陵城区10个项目列入省级重点项目库;21个工业技改项目入选省导向重点技改项目目录;13个项目入选省现代服务业重点项目库;9个地方政府专项债项目顺利通过国家审核……各类项目数量均位居全市前列。作为招引大项目、好项目的生动缩影,石墨烯轻纺产业园项目总投资60亿元、规划占地1200亩,着力打造石墨烯轻纺产业生产、双创、孵化等3个基地。该项目建成后,将进一步优化陵城区产业结构,推动产业集群发展。

“石墨烯轻纺产品产业园项目是中国纺织行业科技、时尚、绿色发展战略的生动实践。”作为项目建设单位代表,福锦祥石墨烯科技(山东)有限公司代表孟英介绍了项目情况。

孟英表示,石墨烯轻纺产品产业园项目不仅是一个单纯的工业项目,更是陵城纺织业迈向高端化、智能化、绿色化的战略支点。项目建设后,将形成“石墨烯—石墨烯功能纤维—石墨烯混纺纱线—石墨烯功能面料—下游终端产品”全产业链技术发展路线,将推动陵城从“中国棉纺织名城”向“世界石墨烯轻纺之都”的跨越,通过“龙头企业+产业链配套”模式,随着石墨烯轻纺产业园二、三期的陆续建设,预计将培育吸纳至少200家中下游企业集聚,形成千亿级石墨烯轻纺产业集群,构建陵城区产业发展新生态,项目达产后积极履行社会责任扩大当地人员就业,助力当地经济建设高质量发展。

孟英表示,相信在各级党委、政府的领导下,在社会各界的关心支持下,德州石墨烯轻纺产品产业园终将成为中国乃至全球纺织业高质量发展的璀璨明珠。

近年来,德州市委、市政府全力抓实招商引资工作,聚力大项目、好项目开展招商集中攻坚,项目招商、项目建设迈出坚实步伐。陵城区作为全市经济发展的主战场,聚焦“项目建设突破年”主线,以数字经济、生物医药、高端装备制造等产业为引领,先后落地了一批投资体量大、科技含量高、产业配套强、拉动作用大的优质项目。今年以来,陵城区新开工项目22个,总投资147亿元。石墨烯轻纺产业园项目的开工是陵城区抢抓项目建设的又一重大成果,必将为县域乃至全市产业升级、推动高质量发展注入强劲动力。

重构产业生态链,新材料赛道再添引擎

石墨烯被誉为“新材料之王”,是未来产业竞争的核心领域。德州年产14万吨石墨烯轻纺产业园一期项目于2024年12月22日由合弘企业管理集团与德州市陵城区政府正式签约以来,得到地方政府大力支持,陵城区以最优营商环境,推动项目“早开工、早投产、早达效”。

该项目一期建设占地129856.49平方米;厂房建筑占地71818平方米,总建筑面积195315万平方米,建筑容积率1.5;一期投资16亿元。其中,基建投资4.8亿元;设备投资9.25亿元,涵盖办公楼、7栋生产厂房及配套库房、配电室等设施,规划建设13条石墨烯纺织材料生产线。包括:年产2万吨(氧化)石墨烯水分散液生产线;年产1万吨石墨烯DTY涤纶长丝生产线;年产1万吨石墨烯FDY涤纶长丝生产线;年产1万吨石墨烯POY涤纶长丝生产线;年产1万吨石墨烯DTY锦纶长丝生产线;年产1万吨石墨烯FDY锦纶长丝生产线;年产1万吨石墨烯POY锦纶长丝生产线;年产2万吨石墨烯涤纶短纤生产线;年产2万吨石墨烯锦纶短纤生产线;年产2万吨石墨烯丙纶短纤生产线;年产1500吨石墨烯面膜型水刺无纺布生产线;年产3500吨石墨烯通用型水刺无纺布生产线;年产5000吨石墨烯针刺絮片填充棉生产线。

该项目涵盖石墨烯材料研发、轻纺产业链延伸及配套服务全体系,建成后将成为国内规模领先、技术先进的石墨烯轻纺产业基地,将形成年产300吨石墨烯、超10万吨高端纤维材料的产能规模,预计年产值51.8亿元,投资回收期仅2.5年(不含建设期),为地方经济高质量发展注入强劲动能。

作为全国重要的纺织产业基地,德州市陵城区通过技术创新、集群发展、政策支持等多维度举措,推动纺织产业向高端化、智能化、绿色化转型,成为区域经济的重要增长极。近年来,陵城区纺织产业以差别化纱线和土工合成材料为核心,形成了全国最大的差别化纱线产业集群,并积极推动数字化转型,依托鲁北大数据中心和工业互联网平台,全区规模以上企业智能化覆盖率达90%,实现设计、生产、销售全流程数字化管理。

在产业集群建设上,陵城区拥有全国最大的土工合成材料生产基地,通过“融链固链”行动,推动产业链与创新链深度融合;在政策支持方面,政府通过争取超长期国债、技改专项贷款、盘活闲置土地等举措,为企业提供资金和用地保障;在区域品牌建设上,陵城区获“中国土工合成材料生产基地”“山东省特色产业集群”等称号,并计划以绿色化、数字化、高端化为方向,推动纺织与新材料、新能源跨界融合,建设千亿级产业集群,并依托京津冀协同发展示范区承接产业转移,进一步强化区域辐射能力,多措并举,加速从传统制造向创新驱动的现代化纺织产业高地迈进。

石墨烯轻纺产业园的落地标志着德州在新材料领域迈出坚实步伐,实现“从0到1”的突破,随着二期、三期项目的梯次推进,一个集“研发—生产—应用”三位一体的石墨烯轻纺生态圈加速成型,“德州造”石墨烯面料或将织就全球产业链新图景。

来源:纺织服装周刊

石墨烯导热厚膜微结构与导热性能的构效关系研究

北京大学高鹏、刘忠范/中科院金属研究所任文才:石墨烯导热厚膜微结构与导热性能的构效关系研究

第一作者:白天琦、黄坤

通讯作者:裴嵩峰、任文才、高鹏、刘忠范

通讯单位:1. 北京大学物理学院,电子显微镜实验室;2. 北京大学前沿交叉学科研究院;3. 中国科学院金属研究所,沈阳材料科学国家研究中心;4. 中国科学技术大学材料科学与工程学院;5. 北京大学量子材料科学中心;6. 北京石墨烯研究院;7. 量子物质科学协同创新中心;8. 北京大学轻元素量子材料交叉平台和轻元素先进材料研究中心;9. 北京大学化学与分子工程学院,分子科学国家研究中心

主要亮点

电子元件集成度的快速提升对器件散热材料的性能提出了更高的要求。石墨烯凭借其出色的热导率成为备受关注的材料之一。制备具有高热导率和热通量石墨烯厚膜的主流方法是将氧化石墨烯(GO)组装成膜再还原,而进一步提升其热导率的关键在于深入理解石墨烯膜内部缺陷结构对热导率的影响机制。本研究首次提出了具有孔洞结构石墨烯膜的本征热扩散系数这一概念,结合电子显微学表征、热扩散系数测试和有限元模拟,系统探究了石墨烯厚膜本征热扩散系数与微观结构的关联。研究发现,密集小孔洞结构可使本征热扩散系数降低39.4%,而单一大孔洞结构仅能够降低16.1%,这一差异通过三维重构统计与有限元模拟结果得到了充分验证。其内在机制在于密集小孔洞结构对原有传热路径的破坏程度更为显著。本研究不仅深化了对石墨烯厚膜微观结构与热学性能关联的理解,更为制备超高热导率石墨烯厚膜提供了理论指导,同时为下一代电子器件的热管理解决方案提供了有效的技术策略。

研究背景

具有高热导率和适当厚度的石墨烯能够显著提升热传导效率,使其成为微电子等领域热管理解决方案的理想选择。目前,基于GO的热还原和石墨化处理已成为批量生产厚度可控石墨烯膜的主流商业技术。然而,在GO还原过程中,膜内会形成大量孔隙,导致密度(ρ)降至约0.3 g·cm−3,远低于单晶石墨的密度(ρgr = 2.26 g·cm−3),从而显著降低热导率。尽管通过压延技术可以提高密度从而提升热导率,但石墨烯周围孔洞的压缩会导致形成新的堆叠方式,这使得基于GO的石墨烯厚膜的热导率仍难以突破1500 W·m−1·K−1。值得注意的是,目前对石墨烯厚膜中影响热扩散系数(D)的因素尚未深入研究,而阐明微观结构对热扩散系数的影响机制,以及指导高热导率石墨烯厚膜的制备具有重要意义。

核心内容

01 独立于密度的本征热扩散系数
热导率可以表示为等效热扩散系数(Deff)、比热容(Cp)和密度(ρ)的乘积。研究发现,在相同的还原和石墨化条件下,对GO进一步加压会导致等效热导率的增益微弱,而等效热扩散系数降低。这一现象表明,在比热容恒定的情况下,密度和等效热扩散系数之间存在相互制约的关系。为了准确评估孔洞对热扩散系数的影响,需要建立一个独立于密度的热扩散系数度量标准,以真实反映石墨烯固体部分的热传导特性。为此,我们推导出独立于密度的本征热扩散系数(Ds)与Deff之间的关系式:
实验上对比不同等效热扩散系数的石墨烯膜,可以发现膜e (图1e)呈现出密集且随机分布的孔洞结构,对晶格造成了显著的破坏;而膜g (图1g)中的孔洞在面外方向上尺寸较小,有利于面内方向的快速高效传热,因此具有较高的本征热扩散系数。尽管两者密度相近,但孔洞形状的差异导致了横截面结构的不同,从而影响了本征热扩散系数。膜f (图1f)的本征热扩散系数介于膜e和g之间,与膜e相比,其孔洞数量较少且石墨烯层结构更为有序;与膜g相比,其孔洞形状不规则且体积较大。
图1  不同石墨烯厚膜的截面图像,分别通过扫描电子显微镜(SEM) (a–c,比例尺:10 μm)和扫描透射电子显微镜-高角度环形暗场成像(STEM-HAADF) (e–g,比例尺:200 nm)获取。每张图像的右下角标注了相应样品的参数(ρ:g·cm−3DsDeff:mm2·s−1)。(d) 和 (h) 展示了不同样品的热导率(κeff)、本征热扩散系数(Ds)和密度(ρ)之间的关系。
02 石墨烯厚膜中的特征孔洞结构
采用FIB-SEM双束系统对石墨烯厚膜进行三维结构重建(图2a),并直观展示了孔洞的分布特征(图2b)。三维重构结果显示,材料内部存在大体积的层间裂隙和小体积的无序孔洞。通过对比分析发现,本征热扩散系数较低的样品表现出孔洞密集分布的特征,而本征热扩散系数较高的样品则具有孔洞分布分散、数量较少且体积较小的特点。
图2  五种具有不同本征热扩散系数(Ds)的石墨烯厚膜的三维形貌重建。重建技术展示了:(a) 石墨烯厚膜的形貌;(b) 石墨烯厚膜内部孔洞的分布。比例尺:5 μm。
基于上述观察,我们将石墨烯厚膜中的孔洞结构归纳为两种典型类型(图3a):第一类是由紧密排列的小孔洞组成的”密集小孔洞”结构,其面内方向长度范围为几十至几百纳米;第二类是由单个大孔洞构成的”单一大孔洞”结构,其面内方向长度可达数微米甚至更长。有限元模拟结果表明,基于真实结构构建的单一大孔洞和密集小孔洞模型的横向温差分别为67.75和94.39 K (图3c),证实密集小孔洞结构会产生更大的温度梯度。为了验证有限元分析结果的可靠性,我们对五种石墨烯厚膜样品(图2)中的密集小孔洞和单一大孔洞的孔隙率进行了定量分析(图3d)。结果显示,当密集小孔洞的孔隙率从7.08%降至1.65%时,本征热扩散系数从508 mm2·s−1显著提升至843 mm2·s−1;而单一大孔洞的孔隙率则在9.1%至33.6%之间随机波动。值得注意的是,与单一大孔洞相比,密集小孔洞因其数量更多、分布更局域化以及结构更随机多样等特征,对热传递的阻碍作用更为显著。
图3  不同类型孔洞结构对石墨烯厚膜热传导的影响。(a) 两种代表性孔洞结构:密集小孔洞(红色虚线)和单一大孔洞(黄色虚线),通过孔洞的数量和尺寸进行区分。比例尺:5 μm。(b) 通过STEM-HAADF获得的截面图像,展示了本征热扩散系数(Ds)为508 mm2·s−1的石墨烯厚膜中典型的密集小孔洞结构。比例尺:500 nm。(c) 有限元模型展示了相同孔隙率下单一大孔洞结构(上)和密集小孔洞结构(下)内的温度分布,模型两侧标注了边界平均温度。黑色区域代表孔洞,彩色细线表示等温线。(d) 不同本征热扩散系数(Ds)和热导率(κeff)的石墨烯厚膜中单一大孔洞和密集小孔洞的孔隙率关系。
03 面外结晶性对Ds的影响
通过对不同石墨烯膜样品的微观结构分析,我们发现结晶性与本征热扩散系数之间存在显著关联。在膜a (图4a)中,白色虚线框内虽存在均匀取向的石墨烯晶格,但黄色虚线框标出的无定形区域占据了一半以上的面积。该区域的快速傅里叶变换(FFT)呈现出无定形环和随机分布的衍射点,表明膜a具有较差的结晶性。相比之下,膜b (图4b)展现出更好的结晶性和更高的本征热扩散系数,其白色虚线划分了具有不同晶体取向的相邻区域。与膜a相比,膜b完全不存在无定形区域,且均匀取向区域的范围更广,FFT仅显示出两种明显的晶格取向。而膜c则表现出接近单晶的最高水平结晶性,同时具有最高的本征热扩散系数。为定量表征石墨烯膜的结晶性,我们通过XRD测量了石墨烯(002)峰的半高宽(FWHM)。结果表明,在本征热扩散系数从458到812 mm2·s−1的范围内,随着FWHM的减小,本征热扩散系数呈现明显增加的趋势(图4e)。这一现象可归因于石墨烯层间相互作用力的变化:较大的层间距导致层间相互作用力减弱,从而减少热传输过程中面外声子的散射,增加其平均自由程。由于面外声子是石墨烯中主导热传输的主要载体,面外结晶性通过直接影响面外声子的散射行为,在热输运过程中发挥着关键作用。
图4  石墨烯厚膜的面外结晶性与本征热扩散系数(Ds)的相关性。(a–c) 通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)获得的不同本征热扩散系数的石墨烯厚膜截面图像(a: Ds = 481 mm2·s−1;b: Ds = 508 mm2·s−1;c: Ds = 779 mm2·s−1)。比例尺:10 nm。插图:对应的快速傅里叶变换(FFT)图案。(d) X射线衍射(XRD)结果显示,石墨烯厚膜的面外(上)和面内(中)衍射图案与标准2H相石墨(下)高度吻合。(e) (002)衍射峰的半高宽(FWHM)与本征热扩散系数(Ds)在516至823 mm2·s−1范围内的关系。

结论与展望

本研究系统揭示了孔洞结构对石墨烯厚膜等效热扩散系数的影响机制,进一步完善了石墨烯在热学性质上的构效关系。研究首次提出了孔洞结构中独立于密度的关键物理量——本征热扩散系数,作为评估石墨烯热导率的核心指标。通过对石墨烯厚膜中孔洞结构的分类研究,我们发现单一大孔洞主要导致密度降低,而密集小孔洞则显著降低本征热扩散系数。此外,研究证实面外结晶性在调控本征热扩散系数和热导率方面具有重要作用。这些发现为开发高导热石墨烯厚膜的制备方法提供了重要的理论指导,同时推动了石墨烯材料在热管理领域的应用拓展。

参考文献及原文链接

白天琦, 黄坤, 刘法辰, 时若晨, 任文才, 裴嵩峰, 高鹏, 刘忠范. 石墨烯厚膜热扩散系数与微观结构的关系. 物理化学学报, 202541 (3), 100025. DOI: 10.3866/PKU.WHXB202404024

Tianqi Bai, Kun Huang, Fachen Liu, Ruochen Shi, Wencai Ren, Songfeng Pei, Peng Gao, Zhongfan Liu. Nanoscale Mechanism of Microstructure-Dependent Thermal Diffusivity in Thick Graphene Sheets. Acta Phys. -Chim. Sin202541 (3), 100025. DOI: 10.3866/PKU.WHXB202404024

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB202404024

永安市领导带队参加2025深圳国际石墨烯论坛暨二维材料国际研讨会

4月10日-12日,永安市委副书记、代市长朱昶凯带队参加2025深圳国际石墨烯论坛暨二维材料国际研讨会,并开展新型碳材料产业考察对接,市领导林海、龚祖清参加。

深圳国际石墨烯论坛作为具有国际影响力的高水平专业性论坛,已连续成功举办十二届。此次论坛邀请了包括诺贝尔奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授、国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士等100余位石墨烯领域和储能领域的世界知名科学家、产业界人士作公开演讲,来自国内外知名高校、科研机构和企业代表出席开幕式。

朱昶凯受邀在大会开幕式上致辞,他表示,永安是一座潜力无限的“烯望之城”,依托丰富的石墨资源与产业基础,已形成极具竞争力的石墨烯全产业链生态。永安矿产资源充足、发展空间广阔、政策机遇叠加、科创活力强劲,希望各位专家、学者、企业界人士多到永安交流考察,多提宝贵意见,为永安培育新质生产力注入新动能。

永安市领导带队参加2025深圳国际石墨烯论坛暨二维材料国际研讨会

论坛期间,永安市在清华大学深圳国际研究生院召开石墨和石墨烯暨四链融合产业技术交流对接会。会上,受邀的5位石墨和石墨烯领域专家、企业家介绍了石墨烯研究成果和企业经营发展情况,对我市新型碳材料产业发展提出意见和建议,并就项目合作意向展开深入交流。

永安市领导带队参加2025深圳国际石墨烯论坛暨二维材料国际研讨会

参会期间,朱昶凯还带队开展新型碳材料产业考察对接活动,落实市委招商引资工作部署,走访了贝特瑞新材料集团有限公司、德方纳米科技股份有限公司、清华大学深圳国际研究生院材料与器件检测技术中心和欣旺达能源科技有限公司。朱昶凯诚挚邀请企业多到永安考察交流,选择更多好项目落地永安,共同参与和推动永安新型碳材料产业的发展。

来源:今日永安网微信公众号

永翔集团赴深圳参加第十二届深圳国际石墨烯论坛暨第一届二维材料国际研讨会并开展新型碳材料产业考察对接

4月10日-12日,永翔集团赴深圳参加2025第十二届深圳国际石墨烯论坛暨第一届二维材料国际研讨会。

       深圳国际石墨烯论坛作为具有国际影响力的高水平专业性论坛,已连续成功举办十二届。此次论坛邀请了包括诺贝尔奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授、国家最高科学技术奖获得者薛其坤院士等100余位石墨烯领域和储能领域的世界知名科学家、产业界人士作公开演讲,来自国内外知名高校、科研机构和企业代表出席开幕式。

        论坛期间,永安市代表团在清华大学深圳国际研究生院召开石墨和石墨烯暨四链融合产业技术交流对接会。会上,受邀的5位石墨和石墨烯领域专家、企业家介绍了石墨烯研究成果和企业经营发展情况,对我市新型碳材料产业发展提出意见和建议,并就项目合作意向展开深入交流。

        参会期间,永翔集团还参加了新型碳材料产业考察对接活动,走访了贝特瑞新材料集团有限公司、德方纳米科技股份有限公司、清华大学深圳国际研究生院材料与器件检测技术中心和欣旺达能源科技有限公司;了解锂离子电池核心材料的研发与发展方向、新能源储能电池储能电芯领域及拥有强大Pack、BMS、EMS工艺等集成系统方面的前沿技术创新成果。

      会议结束,永翔集团也诚挚邀请各企业到永安考察交流,争取让更多好项目落地永安,助力和推动永安新型碳材料产业高质量发展。

来源:永翔集团微信公众号