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| 推动我国石墨产业转型升级的科技对策 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2015-01-06 09:03:15 浏览次数： |
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（中国粉体技术网/远志）为了实现我国石墨产业的转型升级，完成深加工技术的突破，全面提升我国石墨产业的科研技术水平和生产保障能力，建议在以下方面进行重点部署：
1 基础研究方面
以解决石墨采选、深加工和应用中的关键科学问题为目标，开展天然石墨矿物结构与性能、石墨烯的制备与应用、石墨改性等方面的基础研究，为关键技术攻关和新产品研发提供坚实的理论保障。重点研究方向如下：
(1) 天然石墨矿物结构与性能研究。研究天然石墨的地质特征和矿石矿物学，研究天然石墨的矿物结构、杂质元素的赋存规律及其对天然石墨理化性能的影响，研究不同矿物在选矿和深度提纯进程中的性状及其行为，建立石墨工艺矿物学数据库及工艺矿物学研究方法。
(2) 石墨烯的制备与应用基础研究。开展石墨烯的特性、生长机理和采用鳞片石墨的规模化制备方法研究，突破石墨烯层数控制和理化分离的理论与技术；研究石墨烯的修饰、改性及其功能化原理与方法，研究石墨烯表面缺陷、掺杂、官能团的表征方法和形成机理；开展石墨烯在新型功能复合材料中的应用基础研究。
(3) 石墨改性的基础研究。研究石墨在化学改性、层间化合物改性、物理改性等过程中电子键合和晶体结构的变化规律，并研究其对改性产物的性能影响机制，突破系列高性能改性石墨材料和新型石墨功能材料制备及应用的关键科学问题。
2 前沿技术方面
瞄准石墨提纯的节能环保和未来高端应用需求，探索石墨提纯的新路径和新方法，开发高性能石墨/M 复合负极材料、各向同性石墨、浸硅石墨、高性能石墨复合材料，研制相关装备，提升产业关键环节的技术能力。重点研究方向如下：
(1) 高效磁电提纯工艺技术。开发石墨射频介电分选提纯技术及配套装备； 研究石墨聚磁永磁超强磁(3T) 分选提纯技术，石墨微波加热淬火裂解技术及石墨高温除杂技术，开发配套装备；研究石墨射频介电分选提纯用介电液体回收技术；建立石墨射频电选—聚磁永磁超强磁选—微波除杂综合深加工工艺流程； 研究石墨及其杂质矿物射频、微波场中介电常数、介质损耗、比磁化系数的测试技术。
(2) 高性能石墨/M 复合负极材料开发。研究石墨/M (包括硅、锡、金属氧化物等) 复合锂离子电池负极材料的结构设计、可控制备和改性技术，研制配套的材料制备及电极制作装备；开发储能型高能量密度负极材料，动力型高功率密度负极材料，研究提高材料充放电效率和长期循环稳定性、降低负极材料成本的工艺技术，研究石墨复合负极材料与正极材料、复合负极材料与电解液体系的匹配集成技术，开发相关的锂离子电池制造技术和提高负极材料充放电效率及长期循环稳定性的综合技术。
(3) 各向同性石墨制备技术及装备开发。研究天然石墨制备各向同性石墨的技术，突破天然石墨制备各向同性石墨的成型技术和加工技术，开展鳞片石墨和微晶石墨制备各向同性石墨材料的产业化技术研究。
(4) 浸硅石墨制备技术及装备开发。研究浸硅石墨的规模化制备技术，研究制备工艺对浸硅石墨抗氧化性能、抗热震性能、摩擦性能及力学性能的影响，开展天然石墨制备浸硅石墨的产业化技术研究，开发配套的生产装备。
(5) 高导热/导电/耐高温石墨复合材料制备技术。研究高导热/导电/耐高温石墨复合材料的制备工艺，突破石墨复合材料的界面改性技术和低成本制备技术，开展石墨及其复合材料的异质连接产业化技术研究，建立石墨复合材料导电、导热、高温力学等综合性能评价体系。
3 应用技术方面
以清洁高效加工和抢占高端应用为目标，攻克清洁高效采选、连续提纯的技术和装备，开发高性能膨胀石墨、高端柔性石墨密封材料、动力型锂离子电池用天然石墨负极材料、氟化石墨、高端金属/石墨复合材料等产品，推动其在相关行业中的应用。重点研究方向如下：
(1) 石墨矿清洁高效采选技术工艺及装备开发。开发能耗低、环境友好、生产能力强的绿色保护性开采技术和工艺，研制自动化、大型化的石墨矿专用开采装备；研究选矿各环节对石墨大鳞片的损害规律，开发高效清洁且能保护石墨大鳞片的浮选技术及工艺，研发全流程自动化绿色选矿系统。
(2) 石墨综合利用及尾矿资源化利用技术。开发适用于石墨及伴生有价元素综合回收的新型、高效、绿色药剂的开发和药剂配伍技术； 研究石墨尾矿制备新型建材等产业化资源利用技术；研究石墨矿山生态治理与修复技术。
(3) 节能环保型提纯技术工艺。开发改进型碱熔法－ 混酸法石墨提纯工艺及产业化集成技术，研制配套的高效清洁提纯关键装备； 研究天然石墨微波化学提纯技术，中低温物理化学提纯技术，开发石墨提纯新工艺；研究高温提纯炉的加热、炉体材料、杂质分离等关键技术，研制配套的大型连续式提纯关键装备。
(4) 高性能膨胀石墨制备与应用技术。开发低硫高抗氧化可膨胀石墨的制备技术及工艺，研制新型可膨胀石墨生产设备; 研究细粒膨胀石墨的制备技术，开发使用细粒膨胀石墨的系列阻燃材料； 研究膨胀石墨吸附材料制备技术，开发用于油污处理、污水净化等民生领域的吸附材料，研制能够现场生产吸附材料的可移动装备。
(5) 高端柔性石墨密封材料研究。开发高强型、高导热型、缓蚀型、超薄型、高纯型、高导电型等系列高端柔性石墨密封材料制备技术、工艺及生产装备; 制定不同用途柔性石墨密封材料的质量技术标准。
(6) 动力型锂离子电池用天然石墨负极材料开发。研究石墨粉体改性技术、粉碎技术，突破小颗粒鳞片石墨球形化技术及工艺，开发节能高效的连续化生产设备；开发球形石墨及新型负极材料中有害磁性物质的高强去除技术；开展动力型锂离子电池用天然石墨负极材料的成分和结构设计，开发天然石墨负极材料的制备技术和成型技术，研发提高天然石墨负极材料倍率特性、低温性能和循环寿命的新技术及新工艺。
(7) 氟化石墨关键技术研究。研究不同氟源的石墨插层技术，不同催化条件下前驱体合成技术，突破氟化石墨的低温合成关键技术，开发安全高效的合成工艺方法和专用设备。
(8) 高端金属/石墨复合材料开发。开展金属/石墨复合材料的制备工艺及产品服役性能评价研究，突破金属/石墨的界面设计和调控技术，建立金属/石墨复合材料产品的性能数据库和生产示范线。
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