石墨粉生产

石墨粉生产（共10篇）

篇1：石墨粉生产

石墨粉生产厂家

石墨粉在工业上用途很多。优质的石墨粉要看石墨粉的参数和规格，石墨粉参数包括石墨粉粒度大小、含碳量、灰分和水分。优质的石墨粉粒度小、石墨粉碳含量高，灰分、水分极低。而这些石墨粉参数也要取决于石墨粉生产厂家的能力。

先进的石墨粉生产厂家具有以下几个条件。

1、石墨粉生产厂家首先拥有丰富的石墨资源。

2、石墨粉生产厂家拥有丰富的生产经验和技术。

3、石墨粉生产厂家拥有先进的生产设备、生产流水线。

4、完善的生产、销售团队等。青岛华泰石墨正是一家拥有20多年经验的石墨粉生产厂家，我们拥有先进的技术，获得了多项国家专利，还有我们自主研发的生产设备。当地也有丰富的石墨资源。

只有拥有这些条件的石墨粉生产厂家，生产出来的石墨粉质量才有保证，我们青岛华泰石墨的石墨粉产品有：超细石墨粉，胶体石墨粉，天然鳞片石墨粉，高纯石墨，石墨盘根，石墨纸，超薄石墨纸，石墨填料环，柔性石墨板等。

篇2：石墨粉生产

登记表批复的报告

市发改委: 根据我区与江西安迈科技有限公司签订的项目投资建设合同书，计划建设该项目：

一、主要建设内容：总投资3亿元建设年产1千套石墨热场系统及10万只石英坩埚生产线，项目建成达产后年产值将达到3.3亿元。

二、项目选址及用地

（一）项目选址：景德镇高新区内；

（二）项目用地：用地100亩。

三、年耗能情况

（一）水：全年耗水量为25575吨，折合标准煤2.1918吨（折标煤系数0.0857/）。

（二）电：用电量480千瓦时/年，折合标准煤当量值589.92吨标煤/年（折标煤系数0.1229kgce/kw*h），等价值1939.2吨标煤/年（折标煤系数0.404kgce/kw*h）。

（三）柴油：柴油用量约120吨/年。折合标准煤当量值174.852吨标煤/年（折标煤系数1.4571kgce/kg）。

（四）总耗能：本项目总能耗折合标准煤当量值766.9638吨标煤/年，等价值2116.2438吨标煤/年。

该项目主要耗电能，年需要实物量约1260万千瓦时，折合标准煤量为378吨。

为配合该项目尽早开工建设，特向贵委申请项目节能登记表批复，请予以支持办理为感。

篇3：柔性石墨板轧制生产线研制

应某公司要求,承接了柔性石墨板轧制生产线的研发制造总承包任务,要求设备精度寿命按20年设计,其中原材料的彭化制备(如图1)由对方负责。

技术人员参考了一条进口的辊轧生产线。研制过程中,图纸设计、调研及毛坯预投试制穿插进行。经过一年的努力,车间全套轧制设备调试完毕,成功投入使用。

此生产线的开发成功,填补了石墨板轧制设备的国内空白,甲乙双方领导在用户现场终验收时到场祝贺,对该项研制工作给予了充分肯定。

1石墨板的轧制工艺流程及设备组成

1.1工艺流程

成袋的鳞片状柔性石墨粉经膨化,成为絮状物,直接落入振动筛上部;振动筛边均化边向前输送絮状石墨至皮带铺装机,进行刺辊铺装和皮带压合输送;形成的粗密度石墨板先完成料头飞剪进入预辊轧,进行粗轧工序,石墨板进一步辊压变薄变宽;经过密度检测装置的在线跟踪检测,进入一次烘干炉边烘干边前移,出炉风冷后送入半精轧辊,石墨板经辊压使厚度尺寸达到设定值;继续前送,入二次烘干炉,完成加热风冷进入一次精轧辊,石墨板厚度尺寸接近成品值;接着进入二次精轧,使厚度表面粗糙度均达成品要求;经过厚度仪的在线检测同时完成废边剪切和回收,使石墨板的宽度达成品要求,进入成品料送进辊;经过切断装置进入可转位收卷机纸筒,实现成品石墨板的定长卷取,最后人工卸卷包装码垛。正常生产时每个班次需操作工三人,石墨粉入料、成品板卸卷、参数调整各一人。

1.2主要轧制路线

石墨粉膨化→絮状石墨铺装压合→粗轧→一次加热半精轧→二次加热一次精轧→二次精轧→石墨板成品。

1.3生产线组成

如图2所示,该生产线主要由主传动、石墨膨化机、挡料、刺辊、一次切边、预轧辊、密度检测、烘干炉、轧制、冷却、厚度检测、二次切边、废边回收、成品料送进、切断、收卷、护栏、电气、液压、气动、振动供料、托料、压料及料尾送进、支架、地基、液化气站等组成。

2生产线主要技术参数

表1所示为SMX-1000X1.5柔性石墨板轧制生产线主要技术参数。

3轧制生产线设计技术要点分析

(1)柔性石墨的絮状物有很强的导电性,在轧制运行过程中可四处飘移,要求整个电气系统的设计要充分考虑漏电保护和电气柜的防护等级要提高至IP55,如图3所示。石墨板连续轧制期间,有两次通过式烘干,因为材料的导电性,加热系统设计要求采用硅碳棒加热,不能用传统的电阻丝加热,如图4所示。

(2)要求主传动对轧辊的输出速度在规定范围内 连续可调,采用锥皮带轮气动控制联调的方式,如图5所示。

(3)根据膨化后棉絮状石墨为散状的特点,振动筛(图6)接料并为刺辊铺装皮带压合(图7)送料,振动筛的激振频率和速度可连续调整,解决了散物料的可调供应问题。

(4)粗轧精轧各辊设置单独的蓄能器(图8),保证了轧制过程中轧制压力的灵活调整。半精轧、一次精轧、二次精轧的料仓张紧辊的张紧力由调试时移动平衡块来调节,上下位置由气动平衡缸通过凸轮控制气阀来自动调节(图9)。

(5)生产线前端的密度在线检测、后端的厚度在线检测、前端的料头飞剪及后端的废边切断回收均为轧制工作的连续可靠运行和成品质量提供了有力的保证。可转位收卷机的设计为成品料的人工下卷上筒留出了足够的时间。全线PLC闭环控制,有危险的操作互相联锁制约,大大提升了设备运行的安全性指标。

4轧制生产线制造调试技术难点、关键点

(1)整线设计方案确定。主要参数不变的前提下,课题组首先安排了十根锻坯辊轧和刺辊的投产;提前编写了加热炉和振动筛的技术要求,并与装配图设计同步确定供应商采购合同。然而在发货前预验收时发现轧辊表面硬铬层脱落现象,课题组认为这是关重件的重要质量问题,于是重新联系供应商,进行了解铬、镀前磨削、电镀铬层、镀后磨削的补救措施,技术人员全程跟踪指导,修复十根辊子耗时二十多天。

(2)在设备单机部装之初,技术人员亲自带队到用户现场查验地基质量,完成了设备地基板的安装调平工作(框式水平0.02以内),并用膨胀水泥进行二次灌浆,为后期设备就位和精度调整奠定了基础(图10)。课题组在设备制造过程中,为甲方膨化设备的制作提供了有力的理论技术支持。

(3) 在用户现场调试的主要难点是平衡缸凸轮的圆弧半径尺寸和安装位置确定,如图11所示。

(4)另一难点是成品板料定尺测量计数轮的齿数设计,需要在现场调试确定实际值,如图12所示。

5结语

该线的研制涉及机械、电气、液压、气动、测量、热力、环保等综合技术的应用。该线的投入使用,加快了国产石墨板轧制设备替代进口的步伐,充分说明进口设备国产化研发方向是技术进步的有效途径。

摘要：介绍了石墨板轧制生产线研发制造过程,阐述了轧制工艺流程和主要技术参数,描述了生产线设备组成,分析了生产线设计技术要点和制造调试关键点。该线的投入使用,加快了国产石墨板轧制设备替代进口的步伐。

篇4：石墨粉生产

泰州石墨烯研究检测平台公开对外服务以来，在石墨烯微观形貌表征、原子结构表征、光学性能表征、电学性能表征、力学性能表征、热学性能表征等领域形成19 项企业标准。经过3 年试运行以及国内外专家审核，在检测平台成立3 周年之际正式颁布并实施。检测平台19 项检测标准涵盖：石墨烯材料的名词术语和定义，多方法联合判定石墨烯层数，石墨烯粉体的性能测试方法，石墨烯中缺陷含量判定，石墨烯层间堆垛方式判定，CVD 石墨烯透光性能测试、热导率测定、单层率测定、表面残余物的测试及分析，石墨烯中碳氧含量及含氧官能团测定，石墨烯层间距测定，石墨烯及其聚合物拉伸性能测试，石墨烯薄膜及粉体电学性能测试，石墨烯比表面积测定等。目前，平台正推动将这一系列标准升级为产业联盟标准、国家标准，甚至国际标准。泰州石墨烯研究检测平台是泰州市人民政府与泰州巨纳新能源有限公司，于2011 年8 月共同成立的石墨烯性能测试与结构表征的综合性研究及检测机构。平台总面积3000 多平方米，目前建有近千平方米的检测洁净室，拥有高分辨拉曼光谱仪、原子力显微镜、三维共聚焦显微镜、电子束曝光系统、近场光学显微镜等国际先进的新材料性能检测及结构表征设备。平台与国内外石墨烯研究领域知名学者和研究团队、各大国际仪器厂商保持着密切的合作关系。2013 年11 月，中国石墨烯产业技术创新战略联盟正式将泰州石墨烯研究及检测平台作为国家级石墨烯研究及检测公共服务平台，并将平台设为中国石墨烯标准化委员会秘书处，以更好地对国内整个石墨烯行业提供专业的性能检测与结构表征服务。2014 年7 月，经国家标准化委员会推荐，泰州石墨烯研究检测平台执行主任梁铮博士正式成为ISO（国际标准化组织）专家并担任ISO/TC 229/ WG4 纳米材料技术委员会委员，标志着我国石墨烯产业在国际标准化领域取得了重大突破。

nlc202309031932

篇5：石墨粉生产

项目资金申请报告

【报告目录】

一、高纯石墨粉技术改造项目总论

（一）项目背景及项目概况

（二）项目承担企业产品质量、技术水平、生产能力、生产工艺及装备现状，与国内外先进水平的比较

（三）项目建设必要性

二、发展规划、产业政策、行业准入和市场分析

（一）发展规划、产业政策、行业准入分析

（二）市场分析。包括产品市场供需分析、市场竞争力及风险分析

三、建设规模与产品方案

（一）建设规模（包括产能等）

（二）产品方案（主要产品种类、产量、质量和技术水平）

四、厂址选择及用地方案

（一）厂址现状及建设条件、用地方案

（二）现有场地利用情况

（三）土地利用合理性分析

五、技术方案、设备方案和工程方案

（一）主要设备方案

（二）工程方案

（三）技术方案、生产工艺流程及装备水平

（四）项目招标内容（适用于申请专项资金100万元及以上的投资项目）

六、主要原材料供应、资源开发及综合利用分析

（一）主要原材料供应

（二）资源开发和利用方案

（三）资源节约措施

七、总图、运输与公用辅助工程

（一）总图布置

（二）场内外运输

（三）公用辅助工程

八、高纯石墨粉技术改造项目节能措施

（一）能耗状况和能耗指标分析

（二）节能措施和节能效果分析

九、高纯石墨粉技术改造项目环境影响分析

（一）厂址环境条件和现状

（二）项目建设和生产对环境的影响

（三）环境保护措施方案

（四）环境保护投资

（五）环境影响评价

十、劳动安全卫生与消防

（一）危害因素与危害程度

（二）安全措施方案

（三）消防设施

十一、投资估算及资金筹措

（一）投资估算表

（二）资本金筹措

（三）债务资金筹措

（四）申请专项资金的主要原因和政策依据

十二、财务分析及评价结论

（一）不确定性分析

（二）财务评价结论

（三）项目风险分析

十三、经济和社会影响分析

（一）从优化产业结构和提升竞争力、改变经济增长方式、资源综合利用、改善环境以及循环经济等方面，分析项目的影响

（二）高纯石墨粉技术改造项目项目对社会的影响分析

（三）项目与所在地互适性分析

（四）社会评价结论

十四、高纯石墨粉技术改造项目项目进展情况

包括新开工项目前期工作进展情况，项目的审批、核准或备案情况，在建项目的完成情况；

十五、结论与建议

十六、省工业和信息化厅要求提供的其他内容。

十七、资金申请报告应附以下材料

1、企业工商注册证明和企业注册资金证明复印件；

2、城市规划部门出具的城市规划选址意见（适用于城市规划区域内的投资项目）；

3、国土资源部门出具的项目用地预审意见；

4、环境保护部门出具的环境影响评价材料的审批意见；

5、项目核准或备案文件复印件；

6、项目资金证明材料，自有资金有效凭证和项目贷款承诺（合同），已发生的银行贷款凭证及结息单等资料

7、经会计师事务所审计的上一会计报表及截止项目申报前一月的会计报表

8、企业所在地工业和信息化主管部门出具的工程建设进度证明复印件；

9、项目单位对资金申请报告内容和附属文件真实性负责的声明（企业法人签字并加盖企业公章）；

10、省工业和信息化厅要求提供的其他文件。

篇6：石墨烯前景

十二五规划

石墨烯是新材料中最为“时髦”的一员。它具有超硬、最薄、负电子的特征，有很强的韧性、导电性以及导热性。这使其能够广泛应用于电子、航天、光学、储能、生物医学等众多领域，拥有巨大的产业发展空间。

因此，石墨烯在2004年被发现后就迅速引发全球范围内的研究热。近年来我国在石墨烯研发应用方面的研究不断加强，各地政府和有关机构加大力度扶持和推动石墨烯产业化发展。

2013年6月，内蒙古石墨烯材料研究院正式成立。这是我国首个与石墨烯材料相关的综合性研究机构和技术开发中心。

2013年7月13日，在中国产学研合作促进会的支持下，中国石墨烯产业技术创新战略联盟正式成立。该联盟已向有关部门上报了无锡、青岛、宁波、深圳四个地方，作为石墨烯产业研发示范基地。江苏省、山东省等省级石墨烯联盟已于2013年陆续成立。

2013年12月18日，无锡市发布《无锡石墨烯产业发展规划纲要》，规划建立无锡石墨烯产业发展示范区和无锡市石墨烯技术及应用研发中心、江苏省石墨烯质量监督检验中心。力争把无锡市打造成国家级石墨烯产业应用示范基地和具有国际竞争力的石墨烯产业发展示范区。

2013年12月20日，宁波年产300吨石墨烯规模生产线正式落成投产。

与此同时，上海浦东新区也正筹备建立临港石墨烯产业园区，并力争国家石墨烯检验监测中心落户浦东。

石墨烯产业遍地开花。据记者了解，目前，无锡市已设立2亿元专项资金，通过补贴、配套、奖励、跟进投资、股权投资等方式，进一步扶持石墨烯产业发展；宁波为了扶持石墨烯产业发展，也拿出了千万元以上的扶持资金。业内人士表示，作为一种理想的替代型材料，石墨烯一旦实现产业化其产值至少在万亿元以上。

篇7：石墨范文

特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品，在电子、航天、军工、核电、冶金等众多领域都有十分重要的应用。在光伏、模具加工和核电等下游行业快速发展的背景下，“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长，复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨自给率将从目前的20%左右提升至45%。“黑金子”之王—碳纤维

碳纤维被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器械、建筑补强材料等行业，被誉为21世纪的“新材料之王”。碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品，正受到越来越多人的关注。2010年PAN基碳纤维的全球需求量约5万吨，预计到2014年将超过7.5万吨，到2018年需求量将达到11万吨。目前国内碳纤维总产能为4000吨/年，而实际产量不足2000吨，自给率不足20%，进口替代市场空间巨大。重点上市公司

关注炭素行业龙头企业，中钢吉炭(000928)、博云新材(002297)等；其他相关上市公司黑猫股份(002068)、*ST东碳(600691)等。1.中国的“炭世纪”在临近

9月7日，工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”规划》，中国将利用资源优势大力发展新材料产业，至2015年将形成2万亿产值的新材料产业体系，年均增长率超过25%，新材料产品综合保障能力提高到70%，关键新材料保障能力达50%。“十二五”期间还将组织实施十大重点工程，实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨、核石墨负极材料)、半导体材料等的产业化、规模化。

按照有关规划设想，“十二五”期间，我国将以碳碳复合材料为重点，积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，推进高性能复合材料低成本化、高端品种产业化和应用技术装备自主化。此外，还将提升高性能增强纤维规模化制备水平，积极开展高强、高模等系列碳纤维开发和产业化，加快推广高性能复合材料在航空航天、风电设备、汽车制造、轨道交通等领域的应用。1.1 炭素材料用途广泛

炭和石墨材料统称为炭素材料，是以碳元素为主的非金属固体材料。炭素材料的理化性能和机械性能在很多特殊条件下优于金属材料和高分子材料，具有良好的导电性能、热稳定性、化学稳定性，较高的耐腐蚀性，高温状态下的高强度、自润滑性等。炭素材料及制品广泛应用于冶金、航空航天、电子、能源、环保等领域。炭素材料的应用领域广泛

石墨制品：电炉炼钢、刚玉冶炼和黄磷生产用石墨电极、石墨电炭材料等。按通载电流能力可分为普通功率、高功率、超高功率石墨电极。

炭制品：炼铁高炉用炭砖、铝电解槽用阴极炭砖、大型矿热炉用内衬材料、炭电极、炭糊类制品等。

特种炭素材料：航空航天、光伏、核能、电子、医疗、建筑、节能环保等领域，以及作为特殊环境下的结构材料、功能材料。包括特种石墨制品、炭纤维、炭/炭复合材料、炭纳米材料等。炭素材料一般分为石墨制品类、炭制品类和特种炭素材料三大类，前两者统称为传统炭素材料；后者称为炭素新材料，是未来发展的趋势，用途极为广泛，有着广阔的市场前景。

1.2 传统炭素材料产品升级在加快

传统炭素材料主要应用在炼钢和金属冶炼行业中，80%的石墨电极作为电炉炼钢导电材料；炭砖主要用作炼铁高炉炉底、炉缸和冶金矿热炉内衬材料、电解铝用阴极材料等。

我国炭素行业多年的高速发展已经成为全球最大的石墨电极产销国。炭素制品企业已超过400 家，但其中工序配套、可以批量规模生产的企业只有50 多家，较国外技术仍有一定差距，尤其是大规格石墨电极上仍差距很大，日本已经达到1000mm以上，我国量产的不超过800mm。

传统炭素材料的应用分布：钢铁行业75%，铝、硅、铁合金等冶炼15%，其他10%。随着我国冶金产业结构的优化升级，被列入落后生产装备的小电炉逐步退出，高功率和超高功率电炉迅速发展，普通功率中小规格石墨电极市场需求大大萎缩，产品严重过剩，高功率石墨电极供需基本平衡，超高功率大规格石墨电极需求量逐年递增。

2010年石墨电极产量达61.13万吨，而国内消耗量42万吨，出口19.1万吨。2011年1-7月出口石墨电极达到15万吨，占国内石墨电极产量的38.96%。其中超高功率石墨电极产量为12.65万吨，同比增加18.96%，占总产量的32.85%。高功率石墨电极产量为14.45万吨，同比增加1.22%。普通功率石墨电极11.40万吨，同比增加14.48%。产品升级在加快。1.3 炭素新材料前景广阔

炭素新材料是指用于高技术领域的炭和石墨材料，主要用于航空、航天、核能、风能、硬质材料制造、电子、医疗、建筑、环保等行业。21世纪被称为“炭世纪”，就是基于炭材料的优质性能，目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、炭纤维、炭/炭复合材料等，而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。

特种石墨被广泛用于光伏行业中的单晶硅/多晶硅炉的加热系统、也作为电火花加工用电极材料、航空航天火箭喷嘴内衬材料，以及高温气冷堆用核电堆芯结构材料等。碳纤维是战斗机、大型客机的重要复合材料、是风能发电叶片的重要材料，也是民用体育休闲产品如网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿等的材料。2.传统炭素产业面临挑战 2.1 产能过剩与结构不合理

石墨电极消耗主要随电炉钢、工业硅、磨料、黄磷等产量增加而增加。作为消耗品，石墨电极占特种钢的成本3%-4%，随着炼钢技术的不断进步，吨钢石墨电极的消耗量在逐渐下降，石墨电极的总需求面临严峻考验。而且，电炉炼钢向大型化、超高功率、直流化方向发展，石墨电极的质量也不断提高。

目前美国UCAR、日本东海、昭和电工等石墨电极企业主导产品都为超高功率电极，其中80%左右为500mm以上大规格超高功率电极。而我国超高功率产品占比仅不足30%，与发达国家相比差距较大。使用超高功率和高功率电炉炼钢，要比使用普通功率电炉炼钢节电10%～50%，缩短冶炼时间30%左右，节约单位成本总计10%以上。不过由于我国电炉炼钢的比例还比较低，仅16%左右，与国外发达国家50%以上的比值还有很大差距，提高电炉炼钢的比重将对石墨电极的需求保持稳定增长。2.2 原料受制于人

生产石墨电极的关键原料是针状焦，采用针状焦制成的超高功率电极炼钢，能有效降低炼钢成本。目前，针状焦生产技术主要被美国、日本等少数国家垄断，我国针状焦产品长期以来依赖进口。针状焦受国外技术垄断，使得其进口价格维持高位。目前针状石油焦等原材料的技术难题已取得了重大突破，但一些关键指标与国外相比还有一定差距。每年进口的针状焦(包括油系和煤系)约10万吨，占总需求量得近25%。2.3 钢铁行业结构调整带来机遇

发达国家电炉钢比例已超过50%，我国电炉炼钢的比重只有16%。近年来，国内外电炉炼钢厂纷纷新建和改建大容量和大功率电炉，对直径550～700mm 的大规格超高功率石墨电极的需求增加。国产大规格超高功率石墨电极不能满足需求，多数厂家以使用进口电极为主。根据《钢铁产业调整和振兴规划》和“控制总量、淘汰

落后”的要求，预计到2011 年，我国钢铁行业的电炉钢比将提高至18%～20%之间，电炉钢特别是大吨位电炉钢生产急需大规格超高功率石墨电极。大规格石墨电极的需求将给长期致力于此类产品研制的企业带来发展空间。3.特种石墨国产化突破在即 3.1 特种石墨的分类和应用

特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品(简称“三高”石墨)，广泛应用在半导体、太阳能光伏、核电高温气冷堆材料、模具、粉末冶金、真空热处理等领域。表：特种石墨的分类及其性能

特种石墨品种

主要特性/典型用途

直拉单晶硅炉用高纯石墨：纯度高；结构致密、机械强度高；导热系数较高；线膨胀系数较低；耐高温、抗氧化/直拉单晶炉的加热系统

电火花加工用石墨：结构致密、组织均匀；机械强度高；良好的导热和导电性；良好的电加工性/电火花加工用电极材料

人造金刚石用石墨：纯度高；石墨化度较高；晶粒尺寸大且晶形完整；结构致密，具有一定的机械强度/合成人造金刚石的碳源

模具、连铸石墨：适宜的电阻率；优良的耐氧化性和耐高温性；致密的组织结构、较高的机械强度；导热性高/超硬制品、烧结模具材料、铜、铝、铁及其合金等连铸机用结晶器

光纤用石墨：纯度高；结构致密、机械强度高；导热系数较高；线膨胀系数较低；耐高温、抗氧化/光纤预制棒的制备设备材料、光纤拉丝装置的加热系统

其他特种石墨：核石墨：良好的核性能纯度高；高温机械强度高；热稳定性好。火箭喷嘴内衬材料：耐高温高性好；抗热震性好；高温机械强度高/高温气冷堆用堆芯结构材料、火箭喷嘴内衬材料

按用途分类有电火花加工用特种石墨；铸造模具用特种石墨；钢铁或铜、铝连铸用特种石墨；直拉单晶硅炉用或冶炼贵金属、高纯材料用高纯石墨；合成人造金刚石用石墨；火箭、导弹技术用特种石墨；高温气冷堆用堆芯结构用核石墨。

高纯石墨(光伏)37.31%；机械行业用特种炭材料14.93%；电火花加工用特种石墨14.93%；各种精密石墨模具、连铸石墨26.12%；人造金刚石等特种石墨6.72%。3.2 国产化进程为特种石墨提供广阔空间

当前我国特种石墨市场处于严重的供给不足状态，国内2010年总产能不足2万吨，实际产量约为9600吨，而需求量却超过5万吨，自给率约为20%。尤其是高质量的特种石墨(等静压)几乎都要进口，其中约80%来自日本，20%来自欧美。“十一五”以来我国加大了对特种石墨的扶持力度，国内炭素企业加大产品升级和转型，纷纷建设特种石墨生产线。“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长，复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨产量将达到4.4万吨左右，自给率有望提升至45%。当前我国特种石墨产能分布：新成特碳39%；方大碳素22%；兴和永兴16%；中钢吉炭7%；唐山金湾4%；其他12%。特种石墨需求量相对较大的依次是光伏太阳能、电火花及模具加工、核能等。等静压工艺生产出来的特种石墨又称等静压石墨，是目前最成熟也是最先进的生产工艺。我国目前等静压石墨的供给严重不足，2010年的自给率仅有约25%。

表：国内等静压特种石墨供给替代空间巨大

需求量(吨)

2006

2007

2008

2009

2010E

太阳能光伏用石墨

4000

5250

6500

7600

8000

电火花加工用石墨

2000

2380

2750

3245

3500

金属连铸用石墨

500

570

630

690

750

光纤用石墨

120

150

150

烧结模具石墨

真空热处理用石墨

125

150

180

200

块孔氏热交换器用石墨1000

1250

1500

1750

2000

高温气冷堆用石墨

1000

机械密封用石墨

军工用石墨

160

170

180

190

200

需求合计

8000 10000 12000 14000

16000

供给量(吨)

国内生产量

1000

1500

2000

3000

4000

进口量

7000

8500 10000 11000

12000

国内占比

12.50% 15.00% 16.67% 21.43% 25.00%

进口占比

87.50% 85.00% 83.33% 78.57% 75.00% 3.2.1 中国光伏产业催生特种石墨需求高速增长

21世纪以来全球光伏产业高速发展，2000年全球太阳能装机容量仅有1.4GW，而2010年增加至40GW，10年间的复合增长率高达40%。中国近期核定光伏固定上网电价，标志我国光伏产业投资大幕拉开，未来几年我国光伏产业将大幅增长。2010年我国光伏装机容量仅有893MW，仅占全球市场的2.2%。预计2015年我国光伏装机容量将达到10GW，2020年将达到50GW，未来10年间我国将成为全球光伏产业增长最快的国家。

多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池，其中，太阳能级多晶硅占需求量的约60%，预计未来5年多晶硅产量将有20%以上的复合增长率。单晶硅是通过多晶硅直拉法拉制而成，单晶硅主要应用在电子行业中的半导体元件，是电子产业中最基础的材料之一，预计增长速度也将保持在两位数之上。“十二五”期间多晶硅和单晶硅的快速扩张将大幅增加特种石墨的需求量。

3.2.2 电火花加工对特种石墨的需求稳定增长

电火花加工的主要优势在于能适合于难切削材料的加工，工具电极与工件不接触，两者间作用力很小，适用于加工特殊及复杂形状的零件。在电火花加工工艺中，作为阳极的工具电极可以使用铜质材料，也可使用石墨材料。石墨电极与铜电极相比具有比铜轻，密度只有铜的20%；易加工；切削加工不易产生应力及热变形；熔点在3000℃以上时热膨胀系数小。在特种石墨的需求结构中，电火花加工占比中约为15%，是需求量最大的下游之一，2009年电火花加工消耗特种石墨量约为8225吨。电火花加工石墨产品中使用高档石墨约为25%，使用中低档石墨约占75%。十一五期间我国机械行业快速发展，机床生产、金属切削和加工工具行业保持20%以上的平均增长速度，“十二五”期间我国的金属加工处理和切削工业的仍能保持快速增长，对特种石墨的需求量将保持12%-15%的年增长幅度上升。3.2.3 核安全加快石墨材料在核电中的应用 日本福岛核事故引发核电危机，核安全成为未来核电发展的关键因素。欧洲一些国家放缓或停止了核电站的建设，德国甚至宣布2020年关闭核电站，我国也在重新审视核电发展的规划。但从长期看，核电依然是发电效率最高、最有前途的发电机组，我国大力发展核电的长期规划没有改变。在核电建设中，核安全是首位。高温气冷堆是国际核能界公认的目前安全性最高的新型核反应堆，是未来核电装置的发展趋势。石墨是中子的慢化剂和优良的反射剂，其自身的有多优良特性确立了它在核工业领域中关键材料之一。在高温气冷堆中，炭材料是不可缺少的减速材料、反射材料和结构材料。高温气冷堆需要大量的高级石墨材料，可以说没有核石墨材料就无法建成高温气冷堆。在高温气冷堆中由于用氦气作为冷却剂，用炭素及陶瓷材料作为燃料的包覆材料，用石墨或炭质材料作为减速材料和炉芯结构材料，可以把接近1000℃的高温气体导出反应堆外作为能源使用。国际上已经建立了多座开发研究用高温气冷堆。此外，核石墨可以用来制作热结构件，各向同性炭石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、电极等核石墨制品。

按照现有的核电发展规划，我国2020年将建设8600万千瓦的核电装机容量，而2010年装机容量仅有不到1000万千瓦，意味着未来10年我国核电装机年复合增长率高达25%。3.2.4 其他需求：模具、连铸和人造金刚石石墨增长潜力不容忽视

中国用于制造模具和连铸的石墨数量较大，石墨模具和连铸用各类石墨占总需求量约26%。机械工业中的铸造行业大量使用石墨材料作为加压铸造、离心铸造、超硬合金的热挤压等加工模具。生产大规格的纯铜、青铜、黄铜等主要采用连铸的方法，其中对产品质量起着至关重要影响的结晶器就是用等静压石墨材料制成的。由于等静压石墨在热传导、热稳定、自润滑、抗浸润及化学惰性等方面具有良好的性能，使之成为制作结晶器不可替代的材料。等静压石墨还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具，光纤拉丝机的热场部件(加热器、保温筒等)，真空热处理炉的热场部件(加热器、承载框等)，以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。4.碳纤维十二五新材料规划的宠儿 4.1 碳纤维被誉为“新材料之王”

碳纤维是指含碳量在90%以上的无机高分子纤维材料，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，特别是在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质；力学性能优异，比重不到钢的1/4，抗拉强度是钢的7-9倍，且抗拉弹性、比强度、比模量均显著优于钢。碳纤维的优良特性决定了其应用无处不在，被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器械、建筑补强材料等行业，被誉为21世纪的“新材料之王”。

表：国外PAN基碳纤维原丝生产工艺

研制单位

溶剂

工艺路线

纺丝方法

日本东丽

二甲基亚砜

一步法

湿纺

日本东邦

氯化锌水溶液

一步法

湿纺

美国NASF

熔纺

日本三菱人造丝

二甲基乙酰胺

二步法

湿纺

二甲基甲酰胺

一步法

湿纺

日本爱克纶

NaSCN

二步法

湿纺

二甲基甲酰胺

二步法

湿纺

英国考特尔兹

NaSCN

一步法

湿纺

日本旭化成二甲基亚砜

二步法

干喷湿纺

根据基础原料不同，碳纤维主要分为三类：以聚丙烯腈(PAN)为原料高温碳化形成的碳纤维为PAN基碳纤维；以沥青、粘胶纤维为原料高温碳化形成的碳纤维分别为沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维。其中聚丙烯腈基碳纤维是目前碳纤维发展的主流，占世界碳纤维市场的80%以上。

碳纤维主要有四种产品形式：纤维、布料、预浸料坯和短切纤维。布料是指由碳纤维制成的织品；预浸料坯是将碳纤维按照一个方向一致排列，并将碳纤维或布料经树脂浸泡使其转化成片状；短切纤维指的是短丝。

表：碳纤维的主要用途及应用形态、种类

种类

用途

有关产业

丝束

高温隔热材料

电子、汽车、飞机、原子能

复合材料CFR

CF增强树脂(CFRP)密封材料

化学、石油工业、石油、汽车

功能材料(滑动、导电、耐腐蚀材料等)电子、电工、机械、宇航、飞机、化学

CF增强碳(CFRC)结构材料(重要较高模量的一次、二次结构用才)运动器材、飞机、宇航、电工、医疗

烧蚀材料

宇航

CF增强金属(CFRM)摩擦材料

汽车、铁道、飞机、机械

炭、石墨材料

钢铁、电工

CF增强水泥(CFRC)有关电池的基材

电力、汽车

建筑、土木材料

船舶、住宅建设 4.2 日本、美欧大厂垄断碳纤维供应

虽然碳纤维经过几十年的发展其生产工艺已经成熟，但其技术壁垒极高，目前全球仅少数国家具备大规模生产的能力。世界碳纤维主要产能集中在日本、美国、英国、德国、法国、韩国和我国的台湾省，主要生产商为日本的东丽、东邦人造丝、三菱人造丝三大集团和美国的卓尔泰克、阿克苏、和德国的SGL公司等。

世界小丝束碳纤维生产基本上被日本碳纤维生产厂家控制，主要是东丽(Toray)集团、东邦(Toho)集团和三菱(Mitsubishi)集团三大碳纤维生产企业，三者合计占据了全球小丝碳纤维名义产能的70%以上。大丝束碳纤维生产主要集中在美国、德国和日本，美国卓尔泰克(Zoltek)、德国西格里(SGL Group)和日本东邦(Toho)的大丝束碳纤维产能合计占全球大丝碳纤维名义产能的80%左右。

预计未来五年全球碳纤维产能将继续保持增长，其中小丝束碳纤维增速相对较慢，而大丝束碳纤维将快速增长。预计2014年全球碳纤维名义产能将达到11.09万吨，比2009年大幅增长38%。

4.3 碳纤维的需求快速增长

据《复合材料市场报告》克利斯.兰德(Chris Red)的统计数据，过去的2005-2010年全球碳纤维需求复合增长率近9%，预测2010-2018年碳纤维需求复合增长率将达到15.12%。AJR咨询公司托尼.罗伯次(Tony Roberts)预计2010-2018年碳纤维需求复合增长率为13.39%。增长的动力主要来自全球风能市场高速增长、汽车轻量化趋势对碳纤维的需求量大增，以及航空航天市场稳定增长。

预计2014年航空航天对碳纤维的需求1.3万吨，比2010年增长近80%；预计2018年全球市场对碳纤维需求量约1.6万吨。其中增长较快的是民用飞机、通用航空领域。表：民用航空业提高碳纤维需求

宇航工业

2008年

2009年

2010年

2014年

2018年

比2010年增长

民用飞机

3600

3500

4200

8500

11000

161.90%

军用飞机

580

500

550

800

900

63.64%

直升飞机

320

350

400

420

470

17.50%

通用航空

1350

1180

1000

1600

2000

100.00%

其他宇航

780

700

1100

1680

1630

48.18%

合计

6630

6230

7250

13000

16000

120.69% 中国大型飞机C919计划2012年完成详细设计，2014年实现首飞，2016年完成适航取证并投放市场。如果按照25%的复合材料重量占比测算，每架C919飞机所需复合材料在15吨左右，对应年需求量在2250吨，对碳纤维的需求增量很大。碳纤维在风能发电行业中主要用于风机叶片的载荷加强杆中，作为特大风力发电叶片的主要材料。目前，由于风能发电的成本相对低廉，全球风机装机容量的增速迅猛，大容量风机的应用将成为主要趋势。根据风电行业相关标准，2兆瓦以上风电设备必须采用碳纤维材料，随着国内风电装置大量建设，大丝束碳纤维需求量将有爆发式增长；2010年全球风能对碳纤维的需求量约5000吨，2014年将大幅提升至17000吨，2018年预计为35000吨，2010-2018年的需求复合增长率高达27%。

中国2010年累计风电装机容量约为4183万千瓦，其中2010年新增风电装机达1600万千瓦，占全球新增风电装机容量的46%。预计到2015年，我国将新建成6000万千瓦的装机容量。这需新增12000台5MW级风力发电机，约需使用碳纤维36000吨。预计到2020年中国风电装机有望达到15000万千瓦，未来十年复合增长率为19%。另外，碳纤维以其高比强度和抗拉弹性等优异的力学性能而被应用在高端汽车领域。汽车零部件轻量化、小型化已成为未来汽车工业发展的趋势。资料显示，汽车自重每减少100公斤，行使100公里可节约油0.3升。汽汽车工业中主要应用于发动机底盘、驱动轴、车身、车门、横梁、油箱、悬臂梁、钢板弹簧、减速器、变速器支架等。如果每辆北美的汽车用2.2kg碳纤维，那北美2010年1200万辆汽车的碳纤维总需求量就高达26.4万吨，汽车工业对碳纤维的需求潜力巨大。

其他领域中，碳纤维在建筑工程中的应用也很广泛，用作土木建筑的补强加固材料、钢筋替代材料、混凝土增强材料、斜拉悬索桥钢索代用材料等。我国2010年建筑补强使用碳纤维约380吨，到2012年预计将达到460吨以上。国家对电力需求的不断增长，要求输电线路的传输容量越来越大，碳纤维复合材料为芯部的新型电缆大量进入市场，将替代传统的普通钢芯电缆。仅对国内最大的电缆厂家的调查表明：该厂家已具备年生产8000公里长新型电缆能力，年需碳纤维500～800吨。5.中国炭素行业的挑战与机遇

5.1 特种石墨量少质差进口替代不是梦

一是特种石墨市场处于严重的供给不足状态，国内2010年总产能不足2万吨，实际产量约为9600吨，而需求量却超过5万吨，自给率约为20%。尤其是高质量的等静压特种石墨几乎都要进口，其中约80%来自日本，20%来自欧美。

二是规格偏低，国内大多厂商生产的等静压石墨规格一般在直径300-500mm，极少数达到600-700mm以上规格的产品，而日本等国已经具备了直径1000mm及以上的能力。三是特种石墨的性能差距，随着下游领域的发展，对等静压石墨的要求有更高纯度、高强度、颗粒更细等特性，尤其是在单晶炉向大规格化发展、核电领域以及金刚石加工中对等静压石墨的要求更高，而我国目前大多数企业尚不具备这个技术能力。

由于技术相对较低，国产特种石墨的价格大幅低于进口石墨，国内产品价格在6-12万元/吨之间，而进口石墨价格在18-20万元/吨。巨大的价格空间以及技术的不断攻克，进口替代未来不是梦。

5.2 碳纤维求索之路仍长新材料规划将催速 碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品，正受到越来越多人的关注，国内碳纤维生产线建设也异常热闹。作为战略性新兴产业的分支之一颇受关注，行业成长“动力十足”。据预测，2010年PAN基碳纤维的全球需求量将达4万-5万吨，到2014年将超过7.5万吨，预计到2018年需求量将达到11万吨。2010年我国碳纤维需求达1万吨左右。目前国内碳纤维生产企业有23家，总产能为4000吨/年，规模都在千吨以下。而实际产量不足2000吨，自给率不足20%，尤其是高性能的小丝束碳纤维基本依靠进口。

目前国内碳纤维发展面临两个瓶颈，一是原丝技术，二是碳化炉。尽管国内发展了几十年，但只能小规模生产T300的碳纤维，对于高强碳纤维T800、T1000，国内尚无生产能力，是国内欠缺高性能原丝与先进的碳化炉，而这些发达国家对我国实行技术封锁，一直难有突破。由于面临较高的技术壁垒，我国高性能碳纤维发展仍需攻关。在碳纤维应用方面，发达国家碳纤维应用比例分别是工业应用49%、航空航天19%、体育休闲32%；而我国是体育休闲占比最高达65%左右，工业应用约为31%，航空航天仅4%左右。6.重点公司

6.1 中钢吉炭(000928)——碳纤维发威

公司是国内最大的综合性炭素制品生产企业之一，主要有石墨电极、石墨阳极、炭块、特种炭制品、炭纤维制品等，目前石墨电极总产能11万吨/年。目前普通、高功率、超高功率石墨电极的比重已调整到2：4：4，公司计划未来再进一步扩大到0.5：4：5.5。

公司全资子公司神舟碳纤维公司是国防科工委唯一一家定制生产军用碳纤维的企业，每年提供约10吨左右碳纤维，毛利率在30%左右。另外，公司持有30%股权江城碳纤维。一期500t预计在2011年9月底投产；二期1500t。江城碳纤维公司生产的民用碳纤维主要是6K和12K的品种。

大股东中钢集团是国国资委直属的大型企业，下属仍有大量的炭素资产，未来有注入上市的可能性。四川炭素，产品主要是电极接头，也有一些电极本体，产能3-4万吨。上海新型石墨(浙江)生产特种石墨。鞍山热能院有8万吨煤系针状焦产能。江城碳纤维70%的股权。此外，公司所在地吉林省吉林市是科技部认定的唯一一个碳纤维产业化基地，这标志着吉林的碳纤维产业发展上升为国家发展战略层面，成为中国发展碳纤维产业的重点基地。6.2 博云新材(002297)——C/C王者

公司产品飞机刹车副、航天用炭/炭复合材料、汽车刹车片、高性能模具，都处于国际领先水平：公司依托中南大学，在国内粉末冶金复合材料领域形成了基础研究—应用研究—产业化的链条，能在短时间内将行业内最新的先进技术应用于规模生产中。

环保型高性能汽车刹车片技术改造工程将于年底完工，产能将达到2500万片。产能的释放将为公司带来积极的影响，消除公司汽车刹车片产能日益不足的问题，得以实现更好的经济效益，符合公司发展战略。

公司飞机刹车副产品国内市场份额第一，毛利率高，其产品凭借高性能、相对优惠的价格，正在逐渐替代国外同类产品。

篇8：全球首条石墨烯生产线落户宁波

全球首条石墨烯生产线今年将在慈东滨海新区建成, 量产后将大大降低石墨烯的价格。近日, 宁波市经信委邀请中科院宁波材料所石墨烯量产技术主要发明者、从美国纽约州立大学博士后毕业的刘兆平和宁波墨西科技有限公司董事长陈为健为宁波市企业解读石墨烯的应用。

石墨烯是目前已知最薄, 也是强度最高的材料, 应用范围很广, 且具有其它材料不可替代性, 可广泛应用于锂电池、涂料 (防腐、导电、导热) 、LED散热、改性塑料、厨 (炊) 具、复合材料、家电制造等产业。石墨烯与宁波市的相关产业结合较为紧密, 将石墨烯应用到上述产业的产品加工过程中, 可极大地提高产品性能, 增加产品附加值, 增强企业的竞争力。

石墨烯量产技术是世界性难题, 中科院宁波材料所的石墨烯量产技术在全球首先突破, 地处慈溪市慈东滨海新区的中科院宁波材料所与南江集团合作组建的宁波墨西科技有限公司将在今年建成全球第一条石墨烯生产线, 第一期年产300t, 第二期年产1000t。目前, 市场上石墨烯价格为每克千元左右 (有的甚至高达数千元) , 而宁波墨西科技有限公司量产后, 石墨烯价格可降至每克3元左右。 (化信)

篇9：石墨烯的用途

4、制造新一代太阳能电池。石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。

实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

篇10：石墨烯调研报告

2016年3月4日

程毕康

1.石墨烯

石墨烯是一种可以单独存在的单原子层二维碳材料。石墨烯结构是由碳六元环组成的二维周期蜂窝状点阵结构，它可以翘曲成零维的富勒烯(fullerene)，卷成一维的碳纳米管(carbon nano-tube，CNT)或者堆垛成三维的石墨(graphite)，因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，是最理想的二维纳米材料。理想的石墨烯结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被剥离的石墨分子，每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动，赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看做是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。石墨烯可以分为单层石墨烯，双层石墨烯和多层石墨烯。

2.石墨烯性能

石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远高过了电子在其他导体中的运动速度。石墨烯具有远远高于其他材料的导电性。

另外石墨烯透光率极高，在97%以上，只吸收2.3%的可见光。石墨烯实际上是一种透明、良好的导体。

石墨烯每个碳原子与相邻的三个碳原子行程三个C-C键，这些C-C键使得石墨烯具有优异的力学性质和结构刚性。石墨烯的理论比表面积高达26.600m2/g,从而使石墨烯具有突出的力学性能和导热性能。石墨烯是人类已知强度最高的物质。

石墨烯的化学性质和石墨类似。碳材料具有很强的吸附性，石墨烯也能够吸附和脱附各种原子和分子。

石墨烯是宽带隙半导体，使其具有完美的量子隧道效应、半整数的量子霍尔效应、从不消失的电导率等一系列性质。3.石墨烯的应用

由于石墨烯具有以上优异的性能使得石墨烯的是21世纪前景广阔最广阔的材料。目前石墨烯最主要的应用有：材料科学、电子科学、催化剂载体、生物医药学等领域。

纳电子器件

常温下石墨烯具有10倍于硅片的高载流子迁移率，并且受温度和掺杂效应的影响很小。表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性，这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。另外，石墨烯减小到纳米尺度甚至单个苯环同样保持很好的稳定性和电学性能，使探索单电子器件成为可能。

利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量。新型石墨烯材料将不依赖于铂或者其他贵金属，可有效降低成本和对环境的影响。

美国俄亥俄州Nanotek仪器公司实验人员利用锂离子可以在石墨烯表面和电极之间大量快速穿梭的特性开发出一种新型储能设备，可以将充电时间从过去的数小时缩短到不到一分钟。

代替硅生产超级计算机

科学家发现石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料，石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它被要求使用越来越高的频率，然而工作频率越高，热量也就越高，于是高频的提升受到很大限制。石墨烯的出现，使高频提升的发展前景变得无限广阔。这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。光子传感器

石墨烯还能够以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在这个角色还是由硅担当，石墨烯的出现使硅的时代就要结束。IBM的研究小组已经披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏。用它制造的电板比其他材料具有更优的透光性。

生物医学领域

石墨烯及其衍生物在纳米药物运输系统、生物检测、生物成像、肿瘤治疗等方面的应用广阔。以石墨烯为基层的生物装置或生物传感器可以用于细菌分析、DNA 和蛋白质检测。如美国宾夕法尼亚大学开发的石墨烯纳米孔设备可以快速完成DNA 测序。石墨烯量子点应用于生物成像中，与荧光体相比具有荧光更稳定、不会出现光漂白和不易光衰等特点。石墨烯在生物医学领域的应用研究虽处于起步阶段，但却是产业化前景最为广阔的应用领域之一。

能源存储

材料吸附氢气量和其比表面积成正比，石墨烯拥有质量轻、高化学稳定性和高比表面积的优点，使其成为储氢材料的最佳候选者。

吸声材料

美国IBM宣布，通过重叠两层相当于石墨单原子层的“石墨烯”试制成功了新型晶体管，同时发现可大幅降低纳米元件特有的1/f。石墨烯试制成功了相同的晶体管，不过与预计的相反，发现能够大幅控制噪音。通过在二层石墨烯之间生成的强电子结合，从而控制噪音。

超轻防弹衣、超强光转换效率激光武器、超薄超轻型飞机、超薄能折叠的手机、高强度航空材料、高性能储能和传感器、超级电容器，甚至更富想象力的太空电梯，越来越多基于石墨烯材料的未来设备进入科学家的研究视野。4.石墨烯制备

前石墨烯的制备工艺可分为物理法和化学法。物理法是从具有高晶格完备性的石墨或类似材料中获得，石墨烯尺度都在80nm以上。物理法包括：机械剥离法、加热SiC法、爆炸法和取向附生法。化学法是通过小分子合成或溶液分离的方法制备，石墨烯尺度在10 nm以下。化学法包括：电化学法、化学气相沉积法、石墨插层法、球磨法、氧化石墨还原法、热膨胀剥离法。

5.石墨烯复合材料

石墨烯应用广阔，但是应用和研究最多的是石墨烯复合材料。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上。随着对石墨烯研究的深入，石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用越来越受到重视。石墨烯具有优异的导电、导热和力学性能，可作为制备高强导电复合材料的理想纳米填料，同时分散在溶液中的石墨烯也可与聚合物单体相混合进而经聚合形成复合材料体系，此外石墨烯的加入可赋予复合材料不同的功能性，不但表现出优异的力学和电学性能，且具有优良的加工性能，为复合材料提供了更广阔的应用空间。与纯的聚合物相比，石墨烯/聚合物复合材料的力学、热学、电学和阻燃性能均有显著提高，同时，石墨烯增强的聚合物复合材料的力学和电学性能均较黏土或者其他炭材料增强的聚合物基复合材料的性能优异。

石墨烯聚合物复合材料

根据石墨烯与聚合物的作用方式不同可分为石墨烯填充聚合物复合材料﹑层状石墨烯聚合物复合材料和功能化聚合物复合材料。石墨烯/聚合物复合材料的制备主要采用共混法，它通过聚合物与石墨烯纳米粒子共混后制成。

石墨烯/无机物复合材料

石墨烯/无机物复合材料是无机纳米材料（金属纳米材料、半导体和绝缘纳米材料）在石墨烯纳米层表面形成石墨烯衍生物。石墨烯与特定功能颗粒结合，使其在催化剂、光学等领域具有广泛的应用前景。

石墨烯/金属复合材料

石墨烯与聚合物、陶瓷复合时会出现良好的性能。此外，当石墨烯与金属复合时，也会表现出独特的性能。石墨烯比表面积大，可在其片层上修饰金属纳米粒子，即对石墨烯进行表面改性，使石墨烯的性质发生改变。另一方面，石墨烯可作为增强体添加到金属基体中，起到弥散强化的作用。金属在塑性变形时，石墨烯粒子能够阻碍位错运动，增加金属的抗拉、抗弯强度、硬度等机械性能。