导读 为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说，其实这里涉及两个不同的概念，一个是强度，这是力学概念，一个是硬度，属于物理概念。 石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕(压强单位)，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念，这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说，石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好，就是它抗断裂的能力很强，这也和它的韧性很好有关系，因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。  再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。

为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说，其实这里涉及两个不同的概念，一个是强度，这是力学概念，一个是硬度，属于物理概念。 石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕(压强单位)，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。 材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念，这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说，石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好，就是它抗断裂的能力很强，这也和它的韧性很好有关系，因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。 再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。

石墨烯(Graphenes)：是一种二维纳米碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的总称。石墨烯具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。碳原子之间由s键衔接，结合办法为sp2杂化，这些s键赋予了石墨烯极端优异的力学性质和结构刚性。 1、石墨烯的根本特性和制备办法 石墨烯(Graphenes)：是一种二维纳米碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的总称。石墨烯具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。碳原子之间由s键衔接，结合办法为sp2杂化，这些s键赋予了石墨烯极端优异的力学性质和结构刚性。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚固的纳米材料，它几乎是彻底通明的，只吸收2.3%的光;导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子搬迁率超越15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约1Ω·m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子搬迁的速度极快，因而被等待可用来开展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。因为石墨烯实质上是一种通明、杰出的导体，也合适用来制作通明触控屏幕、光板、乃至是太阳能电池。图1 石墨烯的结构示意图 石墨烯首要制备办法图2 石墨烯制备办法优缺点比较 制备石墨烯常见的办法为液相剥离法、氧化复原法、SiC外延生长法和化学气相堆积法(CVD)。液相剥离法是在溶液中首要依托机械力的作用，战胜石墨层间的范德华力，将体相石墨剥离成单层或少层石墨烯的办法。现在最常用的剥离设备是超声发生器，存在扩大难、功率低及石墨烯层数较厚等问题。 氧化复原法是经过将石墨氧化，增大石墨层之间的距离，再经过物理办法将其别离，最终经过化学法复原，得到石墨烯的办法。这种办法操作简略，产值高，可是产品质量稍差。一般运用的剥离设备是超声发生器，氧化复原设备是反应釜，导致扩大难及氧化复原功率低一级问题。 SiC外延法是经过在超高真空的高温环境下，使硅原子提高脱离材料，剩余的C原子经过自组方式重构，然后得到根据SiC衬底的石墨烯。这种办法能够获得高质量的石墨烯，可是这种办法对设备要求较高。 CVD法是现在最有或许完成工业化制备高质量、大面积石墨烯的办法。这种办法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特色，但现阶段本钱较高，工艺条件还需进一步完善。这些办法中最有或许规模化的低本钱制备办法是液相剥离法和氧化复原法。 2、超重力氧化复原法制备石墨烯 2.1 超重力技能介绍： 超重力技能是使用旋转填充床(RPB)发生的比地球重力大得多的超重力环境，强化物质的传递、混合、传热及化学反应的技能。 自世纪面世以来，在国内外遭到广泛的注重，因为它的广泛适用性以及具有传统设备所不具有的体积小、重量轻、能耗低、易工作、易修理、安全、牢靠、灵敏以及更能适应环境等长处，使得超重力技能在化工、环保、材料等工业领域中较广泛应用。 超重力工程技能的特色：具有微观混合特性;具有极大的强化传质特性;能发生均匀而有梯度的剪切作用;扩大作用不明显等。图3 年产1万吨超重力法纳米碳酸钙出产线 2.2 超重力氧化复原法制备石墨烯：图4 超重力氧化复原法制备石墨烯研讨布景图5 超重力氧化复原法制备石墨烯根本工艺 2.3 超重力法氧化石墨剥离技能 (1)剥离时刻对氧化石墨烯功能影响：图6 不同剥离时刻制备的氧化石墨烯对MB染料吸附曲线图7 不同剥离时刻制备的氧化石墨烯TEM相片 (2)氧化石墨溶液浓度对氧化石墨烯功能的影响图8 不同氧化石墨溶液浓度制备的氧化石墨烯对MB染料吸附曲线图9 不同溶液不同氧化石墨溶液浓度制备的氧化石墨烯层数示意图 由图9标明：G峰的波数越高，层数越少，G’峰的波数越低，层数越少。D峰和G峰的强度比ID/IG数值越大，缺点程度越高 (3)旋转床办法和超声法制备氧化石墨烯功能比照图10石墨烯循环伏安曲线图(a)经旋转床剥离后制备石墨烯CV曲线;(b)经超声剥离后制备石墨烯CV曲线;(c)两种办法制备石墨烯在10mV/s下CV曲线 成果显现：旋转床办法制备的石墨烯比电容量为225F/g，而超声办法制备为175 F/g。图11 两种办法制备的石墨烯沟通阻抗值比较 旋转床制备的石墨烯沟通阻抗值约为7.5Ω，超声反应釜制备的石墨烯沟通阻抗值约为14Ω，阻抗值更小，导电率更大，选用四探针法测定的石墨烯均匀电导率，RPB剥离的为312.8S/m，超声反应釜的为278.1 S/m 。 2.4 超重力复原技能 (1)温度对超重力复原法制备石墨烯的影响图12 不同复原温度下制备石墨烯的CV曲线图13 不同复原温度下制备石墨烯的EIS曲线 (2)不同复原剂品种对制备石墨烯功能的影响不同复原剂制备石墨烯TEM相片不同复原剂制备石墨烯红外光谱相片 图14不同复原剂品种对制备石墨烯功能的影响 由图14能够看出，VC(抗坏血酸)和复原作用较好，复原程度较高，含氧基团特征峰强度低 。 (3)超重力法和惯例办法复原氧化石墨烯的作用比照图15 超重力法和惯例法制备石墨烯XPS成果比照 小结：3、超重力液相剥离法制备石墨烯图16 超重力液相剥离法制备石墨烯设备图17 超重力液相剥离法制备石墨成果 横向尺度150nm, 厚度3-9层，浓度：0.3mg/ml; 产率：3%; 溶剂为水 4、总结 (1)超重力氧化复原法制备石墨烯具有产品质量高，出产功率高，易产业化的特色。 (2)超重力直接剥离法具有本钱低，产品质量好，易产业化的特色。 (3)这种技能也有望用于其它层状材料,如：高岭土、蒙脱土、云母等的剥离及深加工，欢迎合作开发。

石墨烯被称为“黑金”，又被称为“新材料之王”，是现在发现的最薄、强度最大、导电导热功能最强的一种新式纳米材料，极有或许掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革新。 石墨烯的制备上，多晶薄膜有望未来1-2年内完成产业化使用，单晶石墨烯工业组成办法仍未找到，因而间隔产业化还很悠远。低成本的使用氧化还原法出产石墨烯粉体，一起可以使用CVD法出产出层数可控、大面积的石墨烯薄膜是未来研究要点，也是推进职业开展的要害点。而在使用层面，未来被看好的范畴是锂离子电池、柔性显现、太阳能电池和超级电容器。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究员及其研究团队在低成本、高效储能电池方面的研究取得突破性进展。相关研究成果"Carbon-Coated Porous Aluminum Foil Anode for High-Rate,Long-Term Cycling Stability and High Energy Density Dual-Ion Batteries（基于碳包覆多孔铝箔负极的高倍率、长循环、高能量密度双离子电池）"已在线发表于著名材料期刊Advanced Materials上，并申请1项国际发明专利。 该团队于今年3月在著名能源材料期刊Advanced Energy Materials上发布了一项全新的铝-石墨双离子电池技术，该技术一经报道立刻受到了国际、国内媒体及同行的广泛关注。其工作原理有别于现有传统锂电，且以廉价的石墨作为正极，以铝箔同时作为负极和集流体。与常规锂电相比，该新型电池技术具有成本低、工作电压高、安全性好、能量密度高等明显优势。然而该电池技术的循环稳定性仍有待提升，尤其需要改善铝箔负极在充放电过程中的体积变化问题。 基于上述考虑，唐永炳研究员及其团队成员仝雪峰、张帆等人通过一种简单、可控的方法构筑了一种新型碳包覆多孔铝的复合负极材料。测试证明：这种新型多孔铝箔/碳复合负极能显著提高铝-石墨双离子电池的综合性能，特别是循环稳定性获得了大幅度提升。循环性能测试发现：电池在2C高倍率下（充电/放电时间约为30分钟）充放电循环1000次后容量保持率高达——90%，远高于目前国家标准（GB/T 18287-2013）对移动电话蓄电池循环寿命的指标要求；并且发现电池同时还具有优异的倍率特性，在3分钟内充满电时，其质量能量密度高达——200Wh/kg，是传统锂离子电池的2倍左右。实验证实：这种新型多孔铝箔/碳复合负极由于具有三维多孔导电网络，能有效缓解铝箔和锂离子合金化过程中产生的体积膨胀效应，并且能显著提高锂离子的迁移率，从而使电池具有快充快放的特点；而碳包覆层在缓解体积变化效应的同时还有助于形成稳定的固态电解质（SEI）膜，从而进一步提升了电池的循环寿命。该研究成果将有利推动新型铝-石墨双离子电池技术在新能源汽车、便携式电子产品等领域的应用。 该项研究得到了广东省创新科研团队、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目和国家自然科学基金等项目的资助。

近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展，有望在不久的将来构成石墨烯工业。 日前，在深圳举行的第十九届我国世界高新技能效果交易会上，石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的重视，成为这个国内最大规划、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些奇特之处，能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。 人类正行进在以硅为首要物质载体的信息年代，下一个量子年代，石墨烯很或许锋芒毕露 和金刚石相同，石墨是碳元素的一种存在方式。风趣的是，因为原子结构不同，金刚石是地球上自然界最坚固的东西，石墨则成了最软的矿藏之一，常做成石墨棒和铅笔芯。 科学家介绍说，石墨烯是从石墨材料中剥离出来，只由一层碳原子构成、按蜂窝状六边形摆放的平面晶体。浅显地讲，石墨烯就是单层石墨。一块厚1毫米的石墨大约包括300万层石墨烯;铅笔在纸上悄悄划过，留下的痕迹就或许是好多层石墨烯。 这种只要一个原子厚度的二维材料，一向被以为是假定性的结构，无法独自安稳存在。直至2004年，两位英国科学家成功地从石墨中别离出石墨烯，证明了其可以独自存在，并因而一起获得2010年诺贝尔物理学奖。 据我国电科55所所长、微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室主任高涛博士介绍，石墨烯共同的结构让它具有更导电、更传热、更坚固、更透光等优异的电学、热学、力学、光学等方面的功能。轻浮、强韧、导电、导热……石墨烯这些特性赋予人们许多幻想空间。 石墨烯的特色首先是薄，可谓现在世界上最薄的材料，只要一个原子那么厚，约0.3纳米，是一张A4纸厚度的十万分之一、一根头发丝的五十万分之一。与此一起，石墨烯比金刚石更硬，透光率高达97.7%，是世界上最坚固又最薄的纳米材料。 一起，它又能导电。石墨烯的电子运转速度达1000千米/秒，是光速的1/300，十分合适制造下一代超高频电子器材。石墨烯仍是传导热量的高手，比最能导热的银还要强10倍。 石墨烯的特性，也体现得很“好玩”。比方当一滴水在石墨烯表面翻滚时，石墨烯能敏锐地“察觉”到纤细的运动，并发生继续的电流。这种特性给科学家供给了一种新思路——从水的活动中获取电能。比方，在雨天可以用涂有石墨烯的雨伞进行发电，或许可以做成活络的传感器材等。 “人类阅历了石器、陶器、铜器、铁器年代，正行进在以硅为首要物质载体的信息年代;而下一个量子年代哪种材料将锋芒毕露呢?很或许是石墨烯。”浙江大学高分子科学与工程学系教授高明说。 未来电动轿车运用石墨烯电池，花两三分钟就或许把电充溢 因为石墨烯的奇特功能，加上制备简洁、研讨视角多维，其运用潜力巨大、适用职业广大，成为抢眼的材料“新星”一点不古怪。石墨烯从发现到现在仅10余年的时刻，已获得了许多令人震慑的研讨效果，称得上是人类历史上从发现到运用最快的材料。 高明说，从材料化学视点看，石墨烯会带来资源、环境、化工、材料、动力、传感、交通机械、光电信息、健康智能、航空航天等范畴的改动或革新。我国石墨矿储量丰厚，约占全世界的75%，其高效开发将引起碳资源及我国大资源战略的新定位、新考虑、新规划。 石墨烯的工业化出产则将促进化工、机械、智造、自控等职业的技能前进。石墨烯的增加可以发生多功能复合材料，用来制造高功能电池、电容器。石墨烯传感器可以在生物检测、光电勘探方面大显神通，石墨烯及其它二维材料的异质叠合材料可制造高功能晶体管。 可以说，石墨烯技能将对咱们的吃、穿、住、行、用、玩都发生影响。石墨烯复合膜阻氧阻水功能好，可前进食物保质期;石墨烯纤维可制成发热服饰和医疗保健用品;石墨烯电热膜电热转化效率高，可逐渐替代暖气供热;石墨烯系列材料可用于轿车、火车等交通工具，石墨烯导热膜可用于手机高效散热…… 石墨烯另一个被寄予厚望的运用范畴是电能贮存。它的优势在于充电速度快，并且可以重复运用几万次。但现在石墨烯存储的电量不如电池多，还无法存储足够多的电能。未来，跟着充电设备的日益完善和相关技能的前进，电动轿车运用石墨烯电池，花两三分钟就或许把电充溢。 我国电科55所微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室副主任孔月婵博士介绍说，石墨烯的电子运转速度是硅的十倍，由石墨烯制造的高频器材理论上作业频率可以到达硅的十倍乃至上百倍。石墨烯引发的技能很或许从人们常见的小小芯片开端。 此外，科研人员已完结柔性衬底晶体管的研发，正在测验柔性通讯电路的研发。未来不管是可以折叠的显现屏幕，仍是可以植入人体的可穿戴设备，都或许靠这样的石墨烯器材来完成。 高涛以为，即便在试验室条件下，石墨烯的奇特功能仍然没有彻底释放出来。因为技能层面还存在着不少应战，真实大面积运用还有很长的路要走。但经过加强需求和研讨的结合，不断在石墨烯材料的制备和器材研发方面获得重要打破，发明更多更新更具颠覆性的运用，石墨烯这种新一代战略性新式材料将会极大改动人们的生发日子。 国内石墨烯研讨与国外底子同步，有望在不久的将来构成石墨烯工业 石墨烯一向是世界上的研讨热门，并在不断升温。近几年来，全球石墨烯相关的论文和发明专利简直呈指数式增加，不只各类优异的物理化学功能被猜测、证明，并且由此生宣布许多详细的研讨方向。 据了解，许多国家正在抢夺石墨烯技能的制高点。欧盟石墨烯旗舰方案以石墨烯传感为首要研讨方向，美国正在测验使用石墨烯完成通讯的柔性化并获得了明显的效果，韩国继续支撑石墨烯柔性显现的研讨并制备出了演示产品。 高涛说，整体来讲，世界上石墨烯各项优异功能正逐渐从试验室研讨向产品运用过渡，一起一些潜在的功能或运用还在不断被开掘。但这个工程化是一个长时间而困难的进程，给我国完成赶超世界水平、占据技能制高点带来了绝好的机会。 高明以为，现在国内石墨烯研讨与国外底子同步，一些方面有原创和引领性效果。国内研讨侧重化学和材料，国外更偏机理和器材。国内石墨烯的研讨在理论研讨方面可说是已完成与世界先进水平“并跑”，论文、专利不管数量仍是质量都具有很强的世界竞争力。到2016年3月，我国石墨烯的专利总数占全世界的56%。与此一起，国家赞助了很多有关石墨烯的基础研讨项目，开始构成了政府、科研机构和厂商协同立异的产学研协作对接机制。 例如，清华大学开宣布米级石墨烯单晶薄膜的快速制备技能;我国电科55所研宣布了世界上最快的柔性石墨烯晶体管;浙江大学纳米高分子团队则经过近十年研讨，开宣布了石墨烯纤维、石墨烯接连拼装膜、石墨烯超轻气凝胶及石墨烯无纺布等。 受访专家指出，各个方向不断呈现令人惊喜的研讨效果，让人们对石墨烯的未来充溢等待。但整体来讲，石墨烯技能成熟度还比较低。关于石墨烯的开展，其限制要素或许说难点，首要在材料制备技能、全新规划理念和二维控制技能等方面。其间，高品质、大批量的石墨烯质料问题暂时没有底子处理，还需要进行很多技能攻关。有些技能如单层氧化石墨烯、石墨烯单晶等在试验室制备成功了，但完成工程化、接连性、低成本、高效安稳制备还有较长的路要走。只要真实高品质的石墨烯量产了，颠覆性运用才会呈现。 不过科学家们也比较达观，近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展，有望在不久的将来构成石墨烯工业。

一、前语 跟着2010年诺贝尔物理学奖得主的揭晓，科学界又开端了一轮新的关于诺贝尔奖的评论，一同石墨烯(Graphene)也成为咱们评论的焦点。2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫运用普通胶带成功地从石墨中剥离出石墨烯，这种材料仅有一个碳原子厚，是现在已知的最薄的材料。它不仅是已知材料中最薄的一种，还十分结实而柔软;作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯能够运用于晶体管、触摸屏、基因测序等范畴，一同有望协助物理学家在量子物理学研讨范畴取得新打破，它的面世引起了全世界的研讨热潮。 本文拟经过对已宣告的与石墨烯相关的文献进行分析，以理清石墨烯研讨开展的演化趋势以及学科开展的前沿范畴，展示石墨烯的开展头绪及运用远景。 二、石墨烯的概念 拿破仑从前说过:笔比剑更有威力!他说这话的意思是指言论比武力更凶猛。不过，他肯定没有想到铅笔芯中的确包含着地球上强度最高的物质!咱们知道，铅笔芯的原材料是石墨，而石墨是一类层状的材料，即由一层又一层的二维平面碳原子网络有序堆叠而构成的。由于碳层之间的作用力比较弱，因而石墨层间很简单相互剥离开来，然后构成很薄的石墨片层，这也正是铅笔能够在纸上留下痕迹的原因。假如将石墨逐层地剥离，直到最终只构成一个单层，即厚度只要一个碳原子的单层石墨，这就是石墨烯.石墨烯的厚度只要0.335nm，比纸还要薄100万倍，把20万片石墨烯叠加到一同，也只要一根头发丝的厚度，可是它的强度却比钻石还要坚韧，一同，作为单质，它在室温下传递电子的速度要超越任何一种已知的导体。石墨烯Graphene是碳的一种方法，它具有完好的原子晶格，其厚度恰恰为一个原子，作为一种全新的材料，它不仅有从未见过的薄!，并且仍是特强!的.两位获奖者AndreGeim和KonstantinNovoselov指出:处于这种平面方法的碳，具有特别的量子物理世界的共同性质.石墨烯作为一种电的导体，体现出与铜相同的导电性，而作为一种热导体，它比其他的已知材料更为出色。它几乎是彻底通明的，可是它却适当的稠密，以致使如氦(He)那样最小的气体分子，也不能经过它.Geim和Novoselov是从一块通常在铅笔中运用的石墨内取出石墨烯的.他们以常用的通明胶纸，设法得到具有恰是一个原子厚的碳薄片.其时许多人以为如此薄的晶体材料是不或许坚持安稳的。但是在现在，石墨烯已被物理学家作为一类新的具有共同功能的二维材料进行着研讨.能够猜测:由石墨烯所制得的晶体管，将比今日所用的硅晶体管有着更快的速度，然后使计算机的功率取得进一步的进步.由于石墨烯是通明的，又是优异的导体，所以它适用于制作通明的触摸屏、光板(lightpanel)，乃至可运用于太阳能电池.将石墨烯混合于塑猜中，能够使塑料成为导电材料，一同也使之变得愈加抗热和具机械耐力.它的杰出康复力可使之用作超强材料，并且是很薄的、具有弹性的轻质材料.因而，能够预期将来的人造卫星、飞机，乃至轿车都或许用这类新的复合材料为质料进行制作。 三、石墨烯的结构和性质 石墨烯仅仅是一个原子的厚度——或许是世界中最薄的材料——并构成了高质量的晶体格栅。石墨烯是由碳原子六角结构(蜂窝状)严密摆放构成的二维单层石墨，是结构其他维度碳质材料的根本单元。它能够包裹构成0维富勒烯（Fullerene），它也能够卷起来构成一维的碳纳米管(CarbonNanotube)；相同，它也能够层层堆叠构成三维的石墨。迄今为止，研讨者们仍没有发现石墨烯中会有碳原子缺失的状况，可是在2007年，Meyer等人调查到石墨烯的单层并不是彻底平坦的，它的表面会有必定高度的褶皱，单层石墨烯的褶皱程度显着高于双层石墨烯，并且褶皱程度会跟着石墨烯层数的添加而越来越小。一些研讨者以为，从热力学的视点来分析，这或许是由于单层石墨烯为下降其表面能，由二维描摹向三维描摹转化，或许也能够以为褶皱是二维石墨烯存在的必要条件之一。但详细的原因还有待进一步研讨和探究。别的，石墨烯中的各个碳原子之间的衔接十分柔韧，当对其施加外部机械力时，碳原子面就会曲折变形，然后使碳原子不用重新摆放来习惯外力，也就坚持了该材料结构的安稳性.一同，这种安稳的晶格结构也使石墨烯具有优异的导电性，石墨烯中的电子在轨迹中移动时，不会因晶格缺点或引进外来原子而发作散射。由于原子间作用力十分强，在常温环境下，即便周围的碳原子相互发作了挤撞，石墨烯中的电子遭到的搅扰也会十分小。作为单质，石墨烯最大的特性是它在室温下传递电子的速度比已知的任何导体都快，其间电子的运动速度能够到达光速的1/300，大大超越了电子在一般导体中的运动速度。别的，它也是现在已知材料中电子传导速率最快的材料，其室温下的电子搬迁速率可高达15000cm2/(V∀s) 。一同，科学家们还发现单层的石墨烯具有很大的比表面积，可到达2600m2/g。别的，石墨烯还具有杰出的导热功能、优异的量子地道效应、零质量的狄拉克费米子行为及特殊的半整数量子霍尔效应。 四、石墨烯的研讨前沿及国内外开展态势分析 自从AndreK.Geim研讨小组于2004年初次成功取得石墨烯以来，人们就对这种有着优异的物理和化学特性的特别材料寄予了期望，全球的研讨人员和工程师们对它的重视和研讨也日积月累。 如前所述，石墨烯的面世引起了全世界的研讨热潮，已经成为物理学界、化学界与材料科学界最抢手的研讨主题之一。根据Thomson根本科学目标数据库(ESI，掩盖时刻规模为1999年1月1日至2009年8月31日)，在物理、化学、材料以及一切学科范畴中，触及graphene的研讨前沿(ResearchFronts)数量别离为19、14、7和31个。这从下图给出的年度SCI论文数量以及作者和关键词改变更新趋势可见一斑。   石墨烯SCI论文数量年度分布图      作者和关键词的改变更新趋势图 从石墨烯SCI论文数量年度分布图能够看出，2004年、2005年全球宣告的石墨烯SCI论文数量均缺少200篇，而2007年已增至650篇，2008年更是急增至近1200篇，几乎是在以指数增幅增加。 别的，从作者和关键词的改变更新趋势图还能够看出，每年都有更多的新作者加入到石墨烯的研讨部队中来，每年都会呈现更多的新关键词。这表明，越来越多的研讨人员开端重视石墨烯的研讨；一同，石墨烯的研讨触及的详细方向也越来越多。因而，有关石墨烯的研讨是现在正在高速开展的一个范畴。 下图绘出了首要国家和区域在石墨烯范畴的研讨与协作状况。从该图能够看出，石墨烯范畴的世界协作首要是在美国与欧洲一些国家，美国与我国、日本、韩国等亚洲国家，以及欧洲各首要国家之间打开的。本次分析的4044篇文献有世界协作论文1171篇，其间美国组织参加的有520篇，占到44%，远高于其他国家，这也从另一个旁边面反映出美国正在引领石墨烯范畴的研讨与世界协作。世界协作论文排名第2至9位的国家依次是德国(240)、我国(188)、英国(159)、法国(150)、西班牙(147)、日本(136)、荷兰(89)、意大利(83)、俄罗斯(81)。国家(区域)论文数量及其引证状况表 从发文量来看，虽然石墨烯最早是由英国学者于2004年取得的，但从表3能够看出，在2004年当年，美国、日本就别离以47篇和35篇位居论文数前两位，远高于包含英国在内的其他国家。论文总量排名前五位的别离是：美国(1424篇)、我国(546篇)、日本(437篇)、德国(385篇)和英国(234篇)；从发文量改变状况来看，各首要国家/区域均呈现全体上升趋势，美国一直居于领先地位，日本的增幅显着小于美国，并且与美国的距离越来越大。2006年起，我国发文量快速上升，2008年已超越日本，但与美国的距离依然较大。 从论文被引证状况来看，美国的总被引次数和H指数均位居第1，且远高于随后国家，篇均被引次数和论文被引率也均排名前5，这表明美国正在引领石墨烯范畴的研讨；英国的总被引次数、H指数均位居第2，论文被引率排名第7，但其篇均被引次数排名第1，这在很大程度上是得益于AndreGeim教授小组的研讨作业：悉数论文中，被引次数超越200的共有29篇，其间英国12篇，而AndreGeim教授小组则占了11篇，特别是包括了被引次数排名第1(被引1926次)、第2(被引1698次)、第4(被引1261次)的高被引论文，比较之下，我国虽然论文数量仅次于美国，位居第2，但各被引目标排名均不抱负，阐明我国在论文质量方面亟需进步。 五、石墨烯的运用远景展望 自从石墨烯发现以来，关于石墨烯的研讨不断取得重要开展，其在微电子、量子物理、材料、化学等范畴都体现出许多令人振奋的功能和潜在的运用远景。石墨烯的呈现在科学界激起了巨大的波涛，人们发现，石墨烯具有非同小可的导电功能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的呈现有望在现代电子科技范畴引发一轮革新。在石墨烯中，电子能够极为高效地搬迁，而传统的半导体和导体，例如铜和硅远没有石墨烯体现得好。由于电子和原子的磕碰，传统的半导体和导体用热的方法释放了一些能量，现在一般的电脑芯片以这种方法浪费了70%~80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非同小可的优异特性。科学家发现，石墨烯的这种特性特别适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求运用越来越高的频率，但是手机的作业频率越高，热量也越高，所以，高频的进步便遭到很大的约束。由于石墨烯的呈现，高频进步的开展远景好像变得无限宽广了。 石墨烯还能够以光子传感器的相貌呈现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中带着的信息的，现在，这个人物还在由硅担任，但硅的年代好像就要完毕。上一年10月，IBM的一个研讨小组初次披露了他们研发的石墨烯光电探测器，接下来人们要等待的就是根据石墨烯的太阳能电池和液晶显现屏了。由于石墨烯是通明的，用它制作的电极比其他材料具有更优异的透光性。运用石墨烯作为电极的太阳电池模型   (从下到上别离为Au，染料敏化异质结，TiO2和石墨烯)  由石墨烯和碳纳米管组成的3D结构储氢模型 碳原子之间的作用力很强，因而石墨烯的晶体结构总能够坚持完好，这是电子在石墨烯上疏通搬迁的确保。和传统的硅材料半导体比较，石墨烯的电子搬迁功率要高出几十倍乃至于上百倍，这也正是科学家们如此等待用石墨烯替代硅而成为未来超高频晶体管材料的原因。根据“摩尔规律”，集成电路上可包容的晶体管数量每隔18个月会添加一倍，功能也进步一倍，这个规律显现了信息技能进步的速度。但是现在这种速度已显着地下降了，由于硅材料已挨近其极限，用硅制作的晶体管很难取得进一步开展的空间，而碳则在这个时分锋芒毕露了。2008年4月，科学家宣告说，他们成功研发出了尺度最小的石墨烯晶体管，其厚度仅为1个原子，截面为10个原子。虽然现在还缺少真实以纳米精度切开材料的技能，大规模的石墨烯出产还无法进行，但仅仅如此就足以令人振奋了。人们清楚地看到，石墨烯很有或许替代硅成为下一代超高频晶体管的根底材料而广泛运用于高功能集成电路和新式纳米电子器件中。在未来，咱们将会看到由石墨烯构成的全碳电路，它们将被广泛运用于人们的日常日子中。 参考文献 [1]王丽，潘云涛.石墨烯的研讨前沿及我国开展态势分析.新式炭材料，2010.12，25（6）401-403. [2]宋峰，于音.什么是石墨烯——­2010年诺贝尔物理学奖介绍.大学物理，2011.1，30（1）7-8. [3]史永胜，李雪红，宁青菊.石墨烯的制备及研讨现状.电子元件与材料，2010，29（8）:71-72. [4]杨全红，唐致远.新式储能材料——石墨烯的储能特性及其远景展望.新式碳材料，2009.4，33（4），241-244. [5]万勇，马廷灿，冯瑞，黄健，潘懿.石墨烯世界开展态势分析.科学调查，2010，5(3)，28-30.

石墨烯从其诞生至今不过10年光景。2004年为石墨烯科学研究的萌芽阶段，随后即进入快速成长阶段;从2008年开始，尤其是在2010年石墨烯发明者获得了诺贝尔奖之后，关于石墨烯的基础科研工作开展得如火如荼。 下文从专利分布、研究机构分布、研究领域分布和主要研究成果等方面梳理目前石墨烯的基础科研动向。 一、专利分布 目前全球共有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究，其中包括三星、IBM等科技巨头。我们通过最近几年的专利申请情况对目前石墨烯的研究进展进行概览。从专利申请总量来看，2010年以来全球石墨烯专利申请总量呈爆发式增长;2012年全球石墨烯专利申请量已经达到3500个，可见目前全球范围内正在掀起石墨烯研究与开发的高潮。 从石墨烯专利申请国别分布来看，2013年全球石墨烯专利申请量最大的是中国，其次为美国、韩国和日本。在石墨烯相关论文方面，欧盟排名第一，2013年共发表了7800篇论文;就国别而论，依然是中国排名第一，共发表了6649篇论文。 总体而言，目前中国已经处在石墨烯研究的前沿阵地;但是，从研究深度和创新性而言，非常核心的技术和创新性技术中国仍未掌握。二、研究机构分布 从事石墨烯研究的机构比较广泛，包括学术研究机构、企业、个人和政府层面。比较普遍的研究模式是学术研究机构与企业的合作，例如韩国三星与韩国成均馆大学合作对石墨烯的制备基础方法和应用开展研究。 从研究机构专利数量口径看，在前十名中，有4家机构来自韩国，4家来自中国，2家来自美国。并且，6家机构都是科研院所或独立科研机构，4家为企业。其中，专利数量最多的是韩国三星电子，其专利申请数量为210个，占全球总量的7.3%，其研究范围涵盖了石墨烯制备方法和在显示屏、锂电池领域的应用;其次为韩国成均馆大学、浙江大学、IBM、清华大学等。三、研究领域分布 从石墨烯研究领域分布看，全球研究热点主要在材料的导电性、导热性、石墨烯的制备研究、纳米材料研究等。 中国石墨烯研究热点主要分布石墨烯纳米复合材料、石墨烯制备、石墨烯电极等方向。我们统计了前20位主要研究机构的重点研究领域，发现研究热点分布于：(1)复合材料;(2)碳纳米管;(3)电容器;(4)传感器;(5)晶体管;(6)透明电极;(7)锂电池;(8)燃料电池。上述研究大多属于石墨烯应用，而关于石墨烯的制备改进工艺或者大规模量产石墨烯的基础研究非常少。 四、最新研究成果 在石墨烯制备方面，最新的研究成果是在生成单晶石墨烯的方法上，目前有两种方法已经能获得直径约为1mm的单晶石墨烯和直径为25px的单晶石墨烯，但是这两种方法各有优劣。 在石墨烯应用方面，最新的研究成果包括把作为光敏元件(PD)的光增益提高到了原来的约1000倍、提高柔性湿度传感器的响应时间等。在锂电池、半导体、传感器、无线通讯、电容器、电子元件、海水淡化等多个领域都有重大突破。 在众多最新研究成果中，属于中国研究机构的成果依然稀少，印证了前文中我们提到的，虽然中国在专利申请和论文发表方面在国际领先，但是在真正的研究前沿方面距离美国、日本和韩国等国家仍有一定差距。

石墨烯具有极高的力学性质和导电/导热性质，在橡胶复合材料中具有广阔的应用前景，石墨烯不仅能明显提高复合材料的物理机械性能，同时赋予其功能性。本文将综述石墨烯/橡胶复合材料的制备及其性能的研究进展。 橡胶/石墨烯复合材料制备方法 由于石墨烯优异的性质以及低的成本，石墨烯作为橡胶纳米填料被广泛报道。为了获得优异性能的石墨烯/橡胶复合材料，首先要保证石墨烯在橡胶基体中均匀分散。石墨烯的分散与复合材料的制备方法、石墨烯表面化学、橡胶种类以及石墨烯例象胶界面关系有着密切关系。石墨烯/橡胶复合材料的制备方法主要有溶液共混、直接加工和胶乳共混3种方法。 溶液共混法 溶液共混法是指将石墨烯和橡胶分散在溶剂中，在搅拌或超声作用下进行共混，然后挥发溶剂或加入非溶剂进行共沉淀，再硫化制备复合材料的方法。通过溶液共混制备复合材料的关键是将石墨烯及其衍生物均匀分散在能溶解橡胶的溶剂中。 由于GO表面含有很多含氧官能团，在超声作用下，GO能够稳定分散在一些极性有机溶剂如DMF和THF中，这为制备GO复合材料提供了重要前提。对于化学还原或热还原的石墨烯而言，很难将其直接分散在溶剂中，因此需要进行改性处理。直接共混法 直接共混法也称为机械混合法，是指将石墨烯、橡胶配合剂在开炼机或密炼机中与橡胶进行机械混炼，然后硫化制备石墨烯/橡胶复合材料的方法。该方法在机械剪切力作用下分散填料，工艺流程简单，成本低，是目前工业生产橡胶复合材料的主要方法。 虽然直接共混法方便，但在混炼过程时，由于橡胶豁度大，加工困难，且石墨烯片层间范德华力强，橡胶和石墨烯的极性相差大，所以石墨烯很难剥离并均匀分散在橡胶中，另外石墨烯表观密度低导致加料困难。 胶乳共混法 胶乳共混法通常是先将石墨烯及其衍生物分散在水相中，再与橡胶胶乳混合，经过絮凝、烘干、混炼配合制备复合材料。由于绝大多数橡胶都存在胶乳，而且GO和改性石墨烯能稳定分散在水中，因此胶乳共混法为制备石墨烯/橡胶复合材料的制备提供了一种有效和简单的途径。另外，胶乳共混法有利于石墨烯在橡胶中均匀分散，并避免有毒溶剂的使用。 石墨烯/橡胶复合材料性能 机械性能 石墨烯被认为是目前最硬、强度最高的材料，拥有超高的比表面积，加入非常少量石墨烯就能明显提橡胶复合材料性能，下图对比了几种纳米填料对橡胶增强效率，可以看到石墨烯具有更显著的增强效果。虽然纳米填料对聚合物有着非常高的增强效率(加入少量份数即带来强度、模量等大幅度提升)，但当加入较多份数时(如大于10 wt%)，纳米填料容易发生严重聚集，反而导致复合材料性能下降。为了充分发挥不同形状、形态和性质的纳米填料的各自优势，将两种不同维度的纳米填料进行杂化(杂化填料)并加入到聚合物中，对提高聚合物复合材料的机械性能和导电(热)性表现出显著的协同效应。　　接枝反应示意图 导电性 石墨烯具有高的比表面积和电导率，研究报道，石墨烯填充的聚合物复合材料拥有高的电导率和更低的导电值，这为制备轻质量、高导电性的橡胶复合材料提供了机遇。石墨烯/橡胶复合材料的电导率主要依赖于石墨烯比表面积、石墨烯含量、石墨烯分散和分布以及石墨烯例象胶界面结合。TEG比表面积对SR导电性影响石墨烯片层间相互搭接形成3D互连网络结构 通过控制石墨烯在复合材料中的分布，能有效降低复合材料的导电值并提高其导电率。 导热性 导热橡胶在电力电子、热管理材料等领域具有广泛应用。石墨烯具有超高的热导率(5000 W /(mk))，明显高于碳纳米管(3000 W/(mk))因此石墨烯在制备导热橡胶复合材料中也有巨大的应用前景。在橡胶复合材料中，热能主要通过声子进行传递，强的填料镇料、填料沛象胶祸合有利于热能的传导。因此为了获得具有高热导率的石墨烯/橡胶复合材料，需要降低界面声子损耗，增强石墨烯锻胶界面作用。 气体阻隔性 橡胶作为一种重要的密封材料，在工程技术领域有着广泛应用。石墨烯为二维片层材料，具有很大的比表面积，且对气体分子具有优异的阻隔性，因此石墨烯在提高橡胶复合材料气体阻隔方面也具有潜在的应用。 其他性能 石墨烯除了能有效提高橡胶复合材料强度电导率和热导率外如改善其动态使用还能改善复合材料其他性能、增加其耐磨性。 总结与展望 石墨烯具有优异的物理和电子特性，如超高的强度、超高的导电率和导热率、大的比表面积。作为橡胶纳米填料，石墨烯具有非常高的增强效率和效果，同时还可以赋予橡胶材料其他特性如导电性、导热性，改善其动态性能和气体阻隔性等，对橡胶制品的高性能化和功能化具有特别的意义。 石墨烯/橡胶复合材料研究存在的挑战和机遇： (1)需要明确石墨烯的结构特性，确定结构对性质的影响，为石墨烯的改性和其复合材料制备提供理论基础; (2)虽然石墨烯价格比碳纳米管低，但是仍然缺少简单有效的方法宏量生产石墨烯。这是制备石墨烯/橡胶复合材料的重要前提; (3)由于分散和界面对橡胶复合材料性能的决定性影响，目前石墨烯/橡胶复合材料的基础研究关键在于复合材料结构设计的方法学、形态结构的细致和定量化表征(例如3DTEM的应用)以及结构性能关系的确立等几个重要方面; (4)虽然石墨烯在橡胶材料中具有巨大的潜在应用优势，但目前缺乏石墨烯/橡胶应用性研究，尤其是有关石墨烯在高性能轮胎工业的应用。

摘  要：随着以铝代铜的广泛应用，铝钎料和铝焊丝的用量快速增加，传统的铸锭——挤压——拉拔工艺已经不能满足铝焊丝的生产需要，目前，水平连铸配合拉拔刮皮工艺和半连续铸锭、等温挤压配合连续拉拔工艺是两种主导的生产技术。本文较详尽的概述了常见的铝焊丝生产工艺技术，对比分析了几种工艺的优缺点，探讨了工艺改进途径，指出了铝焊丝的制造发展方向。研究结果表明：水平连铸配合拉拔刮皮工艺生产效率高，但是质量控制难度大；半连续铸锭、等温挤压配合连续拉拔工艺质量稳定，设备投资大。应用结果显示：在实际生产中，铝钎料采用挤压工艺的居多，铝焊丝采用水平连铸的厂家呈增加趋势。　　关键词：铝钎料；铝焊丝；水平连铸；半连续铸锭；等温挤压；连续拉拔　　中图分类号：TG422 TG425　　前  言　　铝及其合金在工业生产和社会生活中的应用日益广泛，由于比重小、导电（热）性好、铸造性和机械加工性优良，铝在现代工业材料中的重要作用不可替代。在航空、航天、通信、汽车、电子、家电、生活用品等方面，为了减轻重量、提高功效、增强美观，以铝代铜、以铝代钢取得了可喜的成就。这些成就的取得很大程度上依赖于焊接技术的发展，尤其是钎焊和氩弧焊，探讨铝的氩弧焊、钎焊以及钎焊、氩弧焊用铝焊丝的制造技术有着长远的意义。　　1 铝焊料的制造工艺　　目前工业生产中常用的铝焊料制造工艺主要有两种：其一是铸锭——挤压——拉拔工艺，主要用于钎焊材料和部分氩弧焊丝生产；其二是熔铸——连铸——拉拔，主要用于氩弧焊丝生产。　　图1是铸锭——挤压——拉拔工艺的生产流程图。图2是熔铸——连铸——拉拔工艺的生产流程图。两种生产工艺各有千秋。　　2.铝焊料的铸锭——挤压——拉拔工艺 在铝焊料的铸锭——挤压——拉拔工艺中。核心技术是挤压，挤压温度、挤压速度、挤压变形指数是关键参数；铸锭预热、模具预热、模具设计也是重要环节。在铸锭的获取方式上，金属模铸锭和半连续铸锭是主流。 　　2.1挤压技术的特点　　挤压技术的许多优越性中，以下两方面对铝焊料的生产是较有利的。　　在挤压过程中，被挤金属在变形区中能获得比轧制、锻造更为强烈和均匀的三向压缩应力状态，这就可以充分发挥被加工金属本身的塑性。因此，用挤压法可加工那些用轧制法和锻造法加工有困难、甚至无法加工的低塑性、难变形金属。例如铝硅共晶和铝硅铜钎料经热挤压后可以进行拉拔。　　挤压加工的灵活性很大，只需要更换模具等挤压工具，即可在一台设备上生产形状和品种不同的制品，更换挤压工具的操作简便易行。这一特点对批量小、品种规格多的的钎焊材料尤其适宜。　　挤压技术还存在许多有待改进的问题。例如：几何废料损失较大、挤压速度远低于水平连铸速度、生产效率低、市场响应慢、工模具消耗量大等。　　2.2挤压技术的现状及前景　　挤压技术兴起于上世纪初。20世纪20年代靠前台200吨挤压机问世，1941年德国的施洛曼（Sehloeman）公司制造了12000吨挤压机。目前，应用中的较大挤压机是美国雷诺公司的27000吨挤压机。　　挤压技术问世以来，挤压工艺的完善和发展从未间断过。冷挤压、润滑挤压、等温挤压、水冷模挤压、连续挤压、快速挤压、包套挤压、静液挤压、脱皮积压、复和挤压、有效摩擦挤压、舌型模挤压、平面组合模挤压、分流组合模挤压、变断面挤压、扁挤压、螺旋挤压、宽展挤压、辊挤、冲挤、淬火挤等挤压技术层出不穷。　　挤压技术的发展日新月异，超塑性挤压、液态挤压、半固态挤压等新工艺的研究已取得可喜进展。 　　2.3工模具的设计与制造　　随着挤压技术的发展，工模具的设计已发展成为一门新兴的学科。　　挤压工模具包括模架、模套、挤压筒、挤压轴、挤压垫、挤压模、模支撑等。模具是保证产品形状、尺寸和精度的基本工具，也是保证产品内外质量、影响挤压速度、挤压力的较重要因素之一。合理的模具结构、形状和尺寸，在一定程度上可控制产品内部组织和力学性能。　　模具设计和制造必须满足挤压工艺要求，同时，挤压模具的使用寿命是较需关注的问题。模具材料的选取、热处理及表面处理工艺、结构设计、机加工及电加工、使用维护等是影响模具寿命的主要因素。 　　2.4铝焊料的挤压　　有色金属焊接用焊丝的丝坯通常由铸锭——挤压获得，其中，铜焊丝（带）、部分铝焊丝（带）常由大型有色金属加工厂生产，由于焊接材料生产批量小，生产质量波动大，给生产组织带来诸多不便；而铜磷焊料、银基焊料、部分铝基焊料由焊料专业生产厂家生产，生产中常用100--800吨油压机挤压。　　铝镁、铝锰焊丝是较好挤压的两类焊丝，铝硅氩弧焊丝的挤压性尚可，铝硅钎料的挤压速度较低、效率也低，铝硅铜和铝硅铜锌是较难挤压的两类钎料。　　在铝焊料的生产中，生产效率低、生产周期长、回炉料比例高是影响经济效益的主要原因。 　　2.5焊料生产中挤压的应用　　挤压加工在钎焊材料的生产中占有特殊地位，这是因为挤压技术长期被国内外钎料制造者广泛采用。采用挤压加工技术生产钎料比其他压力加工方法更适宜于多品种小批量的特点。随着科学技术的不断进步，人们总在不断的研究和开发各种钎料成型技术，这些技术具备良好的应用前景，但是目前还不可能取代挤压成型。有两方面的原因使挤压成型在钎料成型中占主导地位，一是长期的思维习惯——钎料生产一直采用挤压成型；二是挤压加工在技术上的可靠性、稳定性和成熟性。　　3 铝焊料的熔铸——连铸——拉拔工艺　　3．1水平连铸设备的性能和要求　　一套性能完备、可靠的连铸设备，是进行铝钎料熔态抽拉成丝的关键。熔铸－－连铸的设备必须满足生产过程中工艺参数调整要求，同时，还应适宜铝焊料的小批量生产的特点。具体的技术要求是：　　保温包液面高度的检测和控制由自适应系统实现调节。 　　熔炼炉容积与生产批量相适应。　　为了准确控制熔体温度，保温炉选用红外陶瓷加热元件加热，用热电偶测温，用可控硅调压方式实现热平衡。　　炉体适应于多个结晶器同时工作；一次和二次冷却的冷却强度均可调。　　抽拉装置选用直流电机配摆线针轮减速机做动力，电机的调速选用PWM控制电路，用链传动实现多头抽拉。铝锰焊丝的抽拉头数可以达到32头。抽拉丝坏的直径越细越有利于拉拔，但是，过细的丝径带来抽拉速度的降低，一半选用4～6毫米为宜。 　　3.2自动控制系统的成本和可靠性　　铝焊丝连铸过程中，抽拉速度、熔体温控和液面高度三部分要用到自适应控制技术，采用PLC集成控制的技术可以可靠实现制动控制。人工开环控制的设备也在生产中有所应用，但其生产稳定性较差。　　3.3 热平衡　　熔体的温度控制是由加热元件的发热量和系统散热量的平衡予以实现的，在添加金属液和抽拉即将结束时，系统被阶跃的热量冲击，处于瞬态不稳定状态。　　生产中，一般采用等温添加金属液和改变抽拉速度的技术方案来稳定焊丝的过冷度。　　3.4 生产效率　　由于连铸丝坯的直径较小，同时熔体抽拉速率也有限，实际应用中，势必限制生产效率，目前较先进的技术是增加抽拉根数，采用多头同时抽拉的技术路线。　　熔体抽拉所获得的钎料坯料不存在“形变织构”，对后续生产的冷塑加工效率有一定影响。在不影响焊料性能的前提下，加入钛、硼、细化晶粒技术能否提高道次加工率。　　3.5 焊料化学成分控制　　焊接材料是精密合金，其化学成分允许波动的波幅小；更不利于成分控制的因素是焊料中存在易挥发、氧化的易损耗元素（例如锌）。上述两个因素使焊料主成分控制显得重要和困难。　　生产中，不可避免用到回炉的废料，这就使得微量元素和杂质元素的控制受到挑战。　　生产实践中，一半是建立在数理统计理论基础上控制主成分和杂质元素，采用成品前抽样分析的方法判定合格与否。　　3．6 钎料微观组织的控制　　熔铸——连铸——拉拔工艺中的成分偏析现象是不可避免的，质量控制的重点在于如何减少和消除它。　　水平连铸中较常见的偏析形式有：比重偏析、枝晶偏析、晶界偏析和区域偏析。　　比重偏析是由于金属液中各组成物间的比重差较大，在保温包以及冷却较慢时溶质产生上浮或下沉而引起的。与之相关因素有钎料性质，冷却速度，初晶的比重、形状和大小，铸造工艺等。如果合金液在抽拉前长时间静置，将引起严重的比重偏析。　　枝晶偏析在固液相线差较大的固溶体合金中尤为突出。其成因在于合金在凝固温度范围内进行选分结晶的结果，使先后形成的结晶成分浓度不一样。部分钎料的枝晶偏析很严重。　　晶界偏析使低熔点物质聚集于晶界形成的，由于晶界偏析不能通过均匀化退火予以消除，其危害可延续至钎料钎焊后的钎焊接头的热裂、晶界腐蚀等。　　区域偏析有正偏析和反偏析之分。值得指出的是区域偏析在铸锭——挤压的钎料生产工艺中同样存在。　　生产实践中，一般采用下列措施预防或减少偏析：变质处理，搅拌熔体，降低浇温，增大冷却强度，加强二次水冷，后续扩散退火等。 　　3.7 铝焊料的拉拔和刮皮　　在铝焊料的塑性加工工艺中，单次拉丝机、活套拉丝机、滑轮拉丝机、直线拉丝机、直进拉丝机均有应用。目前直进式拉丝机的生产效率较高，产品质量也较好。　　铝焊料的表面处理工艺有超声波清洗；热浓碱溶液清洗加浓硝酸光化、再用水清洗；刮皮模精刮丝皮等技术。其中精刮技术较为先进，主要表现在焊丝表面清洁，耐大气腐蚀性优于浓碱清洗。 　　4 结论　　（1）目前铝钎料的制造多用铸锭——挤压——拉拔工艺。半连续铸锭、等温挤压配合连续拉拔工艺质量稳定，但设备投资大。　　（2）熔铸——连铸——拉拔工艺开始在铝氩弧焊丝生产中得到应用。水平连铸配合拉拔刮皮工艺生产效率高，但是质量控制难度大。　　（3）直进式拉拔和精刮工艺是提高铝焊料生产效率、保障铝焊料产品质量的先进工艺。　　参考文献　　[1]       邹喜．钎焊[M]．.北京：机械工业出版社，1986．　　[2]       龙伟民．汽车制造中铝钎料的应用现状．汽车制造业．2004，4．86～89　　[3]       Th Schbert．Preparation and phase transformation of melt-spun  Al-Ge-Sn brazing foils[J]．.Journal of materials science．1997(32)：2181-2189．　　[4]       张卫文．过共晶高硅铝合金磷-稀土双重变性处理〔J〕中国有色金属学报,1995(1)：130-136 ．　　[5]       周振丰　张文钺．焊接冶金与金属焊接性[M]．北京：机械工业出版社，1993．　　[6]       龙伟民．TIG正接焊接铝合金[A]． 中国机械工程学术会议论文集[M]． 北京：机械工业出版社，2001． 74～76　　[7]       顾曾迪．有色金属焊接[M]．北京：机械工业出版社，1995．　　[8]       赖华清．磷－稀土复合变质对过共晶Al-18%Si合金组织的影响[J]．汽车科　技，1998（2）：17~19．　　[9]       E.P.patrik.Vacuum Brazing of Aluminum〔J〕. Welding Journal.,1975,3:159-169．　　[10]    O.R.Singleton. A look at the Brazing of Aluminum-Particularly Fluxless  Brazing〔J〕.Welding Journal.1970,11：843-849．　　作者简介：张强，1973年出生，工程师，主要从事焊接材料加工的工作。

高质量、低本钱、绿色制备石墨烯及其高效搬运技能是促进石墨烯运用和职业开展的要害。现在制备大面积高质量石墨烯的干流办法是根据金属表面催化成长的化学气相堆积法。薄膜搬运技能作为衔接石墨烯制备和运用的重要桥梁，在完成石墨烯产业化运用中发挥着重要效果。当时石墨烯薄膜的搬运技能首要是运用各种聚合物作衬底或支撑材料的直接和直接搬运技能。1.单一聚合物搬运法1. 1聚乙烯(Polystyrene)剥离法这种办法的原理是运用交联剂分子(TFPA-NH2)能与石墨烯构成共价键，使石墨烯深合物之间的结合力比石墨烯叙属之间的结合力要大得多，为石墨烯与金属基底的别离供给了或许。搬运进程首要分3步，如图1所示。首先是搬运前的组成和预处理进程，即石墨烯的化学气相堆积法组成以及对聚合物表面进行预处理以进步聚合物与石墨烯的吸附力;其次是叠氮化交联剂分子的等离子体表面活化与堆积，将叠氮化交联剂分子与石墨烯/铜在有必定温度和压力的纳米压印机(aNX 2000 )中压印;最终是聚合物/石墨烯与金属基底别离。图1 聚乙烯剥离搬运进程图该办法的特点是省去了铜的刻蚀，节省了金属材料，避免了刻蚀进程中刻蚀剂离子和液体对石墨烯的污染。该办法适用于对石墨烯纯净度要求比较高的搬运进程，可是试验为了确保石墨烯和聚合物从铜箔上剥离下来，需求选用表面处理以进步聚合物和石墨烯之间的吸附力，添加了中间进程，简略带来其他的问题，别的对石墨烯进行前处理也会对石墨烯自身的性质形成影响。1.2聚乙烯醇( Polyvinyl alcohol ,PVA)剥离法Marta等提出用化学气相堆积法在铜基成长的石墨烯搬运时用PVA作为支撑层，运用PVA/石墨烯之间的粘附力比石墨烯/铜之间粘附力大的原理，将PVA/石墨烯直接从铜箔上撕下来取得PVA/石墨烯薄膜。详细操作进程如图2所示，图2 PVA剥离搬运流程示意图这种办法最大的特点是制备的薄膜与惯例制备办法比较搬运前后石墨烯的质量和完好性都没有受到影响。该办法存在显着的局限性，PVA既是搬运辅佐基材也是方针衬底，运用的方针衬底规划仅限于PVA基的各类材料。可是与聚乙烯剥离办法比较，这种办法操作进程更为简略易行、耗时少、可扩展性广，选用的PVA材料价廉、无污染、易制备。若能将运用的方针基底经过改善拓展到多种方针衬底将会大大拓展此办法的运用远景。1.3聚甲基酸甲醋(PMMA)搬运法凭借于PMMA的搬运技能是石墨烯搬运中较为老练的技能，且PMMA是石墨烯搬运中运用最为频频的聚合物材料，是石墨烯搬运开展中不可或缺的部分，搬运到平坦和贯穿衬底的进程如图3所示。该办法操作便利简略，取得的石墨烯质量较高，缺陷是PMMA的引进触及去胶进程，不论是或其他有机溶剂，仍是用热处理退火和紫外线辐照都存在聚甲基酸甲酷等剩余去除不尽的问题。Suk等提出了用热处理的办法消除PMMA/石墨烯复合结构之间的空隙，搬运后在和氛围下进一步热处理样品去除PMMA剩余取得洁净的石墨烯薄膜。Lin等针对剩余做了研讨，以为PMMA剩余不是单一成分，经过退火发现在退火时接近空气的一侧PMMA分化温度低，触摸石墨烯的一侧则断键反响温度高，即便700℃也无法彻底分化，而一旦超越600℃就会引进缺陷，并且退火也仅适用于耐高温衬底材料，关于柔性衬底就不再适用。Burin等也发现经过优化PMMA的浓度和烘烤时刻能进步石墨烯质量和削减剩余，可是并不能彻底去除。根据PMMA的搬运进程获取洁净的高质量石墨烯膜现在仍旧是一个不小的应战。图3 PMMA搬运到平坦衬底和贯穿衬底流程示意图1. 4聚二甲基硅氧烷(PDMS )压印搬运法针对石墨烯搬运进程中刻蚀剂带来的污染问题，Cha等提出了一种不引进刻蚀剂的低温干法搬运技能。该办法运用塑性印章压印搬运成长在铜箔上的图画化石墨烯，试验流程如图4所示。图4 聚二甲基硅氧烷压印搬运流程示意图用PDMS制造的印章压印搬运石墨烯进步了石墨烯向刚性衬底搬运的成功率，拓展了运用衬底的运用规划。该办法制备的图画化石墨烯在硅基材料等刚性衬底上有望完成必定规划的运用，所得到的石墨烯单层在石英玻璃衬底上的方阻达到了573Ω/口。试验有用避免了刻蚀剂对石墨烯的污染问题。可是因为添加了贵金属金的堆积和刻蚀等工艺，形成试验工艺进程和本钱的添加。归纳以上几种单一聚合物搬运办法，不难发现单一聚合物搬运法触及的搬运结构较为简略，在搬运进程中单一聚合物对石墨烯表面起到了维护支撑效果。这类搬运办法因引进的支撑聚合物品种单一，除了触及到去除PMMA时有剩余影响外万，其他聚合物不触及去胶操作。该类办法的长处是对衬底的挑选规划广，石墨烯尺度小、质量高，首要适用于试验室阶段小规划的探究和运用。单一聚合物搬运是复合聚合物结构搬运和其他搬运办法的重要参阅，是在基础研讨方面获取高质量石墨烯的重要办法。但该办法的缺陷是，跟着搬运尺度添加，单一聚合物搬运不具备搬运大面积石墨烯的试验条件，石墨烯质量也将不再得到确保。2.复合结构聚合物搬运法针对上述单一聚合物搬运办法存在的局限性，研讨者们又开展出多种复合结构聚合物搬运办法。2.1 PMMA/AB-胶/PET联合搬运Cai等研讨证明PMMA搬运的石墨烯运用于通明导电电极，在去除PMMA时会引起裂纹。发生的裂纹会削减载流子传输通道，导致电极功能严峻下降，而石墨烯表面电阻与裂纹面积成正比联系，因而为了消除裂纹对石墨烯电阻的影响，他们提出用PMMA/AB-胶和PET联合搬运石墨烯的办法。搬运进程如图5所示。图5 PMMA/AB-胶/PET联合搬运流程示意图该办法在金属刻蚀后没有去胶进程，而是将石墨烯/PMMA直接搬运到方针衬底上，避免了由去胶进程发生裂纹和缺陷的问题。这种结构的材料可用作石墨烯基通明电极材料，整个搬运进程避免了聚合物的去除进程，降低了裂纹发生的或许性，便于完成大尺度石墨烯的搬运。2.2 PMMA/PDMS/SU-8联合搬运Witchawate等发现在将石墨烯搬运到PDMS衬底上时，PDMS极低的表面能约束了其作为方针衬底的运用件片不。所以，他们提出用SU-8光刻胶薄层作为粘结层，进步石墨烯和PDMS衬底之间的粘结性，将石墨烯成功搬运到PDMS衬底上。试验中将铜箔上成长的石墨烯均匀涂布PMMA后，用SU-8光刻胶作为粘结层搬运到PDMS衬底上，最终除掉PMMA，得到石墨烯/SU-8/PDMS的复合结构。试验成果显现搬运到PDMS后的石墨烯10层时的方阻大约是(1147士184)Ω/口，与石墨烯搬运到刚性衬底上的方阻值适当。综上所述，复合结构的聚合物搬运的长处是复合结构聚合物比较单一聚合物更能有用增强搬运时石墨烯和聚合物界面的黏附性，削减衬底缺陷，进步石墨烯质量和搬运的成功率。这类办法搬运的石墨烯连续性好，掺杂等级低、导电性好，是关于要求较高光透过率的聚合物材料(如场效应管和通明导电电极等石墨烯电用)的优选搬运办法。该类办法的缺陷是除了除胶进程引进PMMA等剩余会对石墨烯的质量形成影响外，有的还需引进其他工艺进程然后降低了搬运功率，添加了流程的复杂性和本钱投入。复合结构聚合物搬运选用的聚合物品种纷歧，搬运条件也各不相同，并且衬底多为柔性基材，对比如SiO2/Si等刚性衬底则不能直接运用此类办法，使得这类办法只能针对小规划的特定基材适用。除此之外，还有学者研讨了其他聚合物搬运办法，如热开释胶带搬运，卷对卷搬运等办法。3.结语化学气相堆积法成长的石墨烯在传感器、超级电容器和太阳能电池等方面的运用远景可观。凭借聚合物的石墨烯搬运是现在搬运技能开展的一种趋势。跟着石墨烯职业的快速开展，在很大程度上对石墨烯组成、搬运和运用的各个环节提出了更高的要求。从已有的搬运技能来看，大面积、高功率、高产出均匀单层和少层石墨烯膜依旧是应战。而在衬底的挑选上，大多搬运办法倾向于运用柔性衬底，满意刚性衬底搬运的办法相对较少，对拓展衬底挑选规划方面的研讨还需求加强。但不论是哪种搬运办法，搬运后的石墨烯表面完好、质量均匀依旧是寻求的方针。跟着石墨烯产业化和商业化趋势的加速，开发具有遍及适用性，合适规划化出产的高效石墨烯搬运办法仍然十分必要。文章摘自：材料导报A：总述篇 作者：张自元，门传玲，曹军，李振鹏，赵明杰

火法冶炼工艺是将辉钼矿进行焙烧得到钼焙砂，然后经过进步法或湿法制得三氧化钼，再经氢复原出产金属钼粉。依据焙烧设备或增加组分的不同，可将辉钼矿的焙烧工艺分为回转窑焙烧工艺、反射炉焙烧工艺、多膛炉焙烧工艺、流化床焙烧工艺、闪速炉焙烧工艺。     （一）传统焙烧工艺     现在国内大部分中小厂商均选用回转窑焙烧工艺。与多膛炉比较，回转窑出资小，设备及工艺简略。回转窑焙烧工艺的首要问题是出产能力小，炉体寿命短，出产率低，焙砂含MoO2高，影响后续浸工序钼的提取率，因而国外很少用这种工艺。     反射炉是一种陈旧的工艺办法，现在国内部分小厂商仍选用反射炉出产MoO3。辉钼矿焙烧时的加料、出料及炉料的拌和都是人工操作，焙烧热量由煤重油或煤气焚烧供应，结合炉门操控焙烧温度。     国外厂商多选用多膛炉焙烧工艺，climax公司较早选用多膛炉焙烧工艺处理辉钼矿，我国现在最大规划的多膛炉为金堆城钼业公司的12层四耙臂多膛炉。多膛炉的缺陷是处理量有限，可移动部件太多，炉子寿命短，温差大。     钼精矿的流态化焙烧被认为是现在较为抱负的焙烧办法。流化床焙烧是一种较先进的焙烧技能，具有氧化脱硫率高的长处，广泛用于硫化矿的冶炼出产。1998年堤岸化学公司规划并出产出由振荡给料、气流分配设备、流化气预热设备和胀大器等构成流化床焙烧炉。该炉已替代了运用了60多年的多膛炉，取得了好的效果，氧化钼转化率可达99%。     不少学者进行了辉钼矿闪速炉焙烧的实验研讨，取得了满足的成果，但未见工业化的报导。选用闪速焙烧的办法处理钼精矿是选用闪速炉焙烧出产MoO3。钼精矿经预热(650～750℃)后从顶部参加闪速炉中，与预热的富氧空气或氧气和二氧化硫混合气逆流触摸。焙烧进程中经过炉膛中的冷却水管调理反响带的温度为550～650℃，以便操控辉钼矿的氧化速度，确保物料中大部分铼的进步，并尽可能避免钼的蒸发，并经过烟气收回铼。钼、铼的收回率均很高，其间铼的收回率在95%左右。因为焙烧进程氧气运用较充沛，烟气中二氧化硫能够经过液化制备液态二氧化硫，然后避免了含硫烟气的环境污染。     焙烧工艺的研讨首要会集在改善焙烧炉或焙烧办法，运用焙烧工艺处理硫化钼精矿得到MoO3，该工艺存在许多问题：⑴钼精矿焙烧进程中发生很多烟气，严峻污染环境。烟气中含很多SO2，且浓度低不易收回。此外，还含有很多金属粉尘。⑵在焙烧进程中，约有3%左右的钼以粉尘方式从烟气中丢失，在后续浸进程中又有5%以上的钼以渣方式丢失掉，整个出产进程钼收回率仅为85%～90%，辉钼精矿中伴生的稀有元素铼简直悉数随烟气跑掉，现在国内只要很少数供应商进行收回，且铼收回率仅在70%左右。⑶传统工艺不适合处理低档次矿石和杂乱矿，跟着钼工业的开展，高档次和简略处理的含钼矿石会越来越少，而低档次和杂乱矿的比例会逐步增加。     （二）改善的焙烧工艺     为处理以上问题对焙烧工艺进行了改善，首要有以下几个方面：     1、增加碱性物质焙烧工艺。为处理辉钼精矿在焙烧进程中含SO2烟气环境污染和铼的收回问题，在焙烧时增加石灰，使钼和铼别离转化成为钼酸钙和高铼酸钙。精矿中的硫元素转化为硫酸钙，从烟气中排放出来的SO2大为削减，且得到的焙砂能够选用稀硫酸浸出，然后方便地完结钼(铼)与杂质(硫酸钙、不溶残渣)的别离。     针对石灰焙烧工艺中生成不溶于水的钼酸盐CaMoO4，而选用苏打灰焙烧则一步生成可溶性的钼酸盐Na2MoO4。因而简略用酸或碱进一步处理，得到三氧化钼(MoO3)。增加Na2CO3焙烧辉钼矿，能挑选性地将钼和铼转变成可溶的钠盐，焙砂经水浸出后可完结钼和铼与其他不溶性杂质的别离，浸出液净化后用活性炭吸附别离钼和铼，精矿中的硫转入硫酸钠中，可按捺部分SO2的生成。增加纯碱焙烧工艺适宜于处理低档次钼精矿，既可从钼焙砂碱浸渣中收回钼，也可从废催化剂中收回钼。     石灰强化复原工艺运用H2、CO和C作为复原剂，将辉钼矿复原成钼金属。MoS2的石灰强化碳热复原工艺具有一系列的长处，包含强化该反响在热力学上的可行性;改善动力学和硫的固定，以致于不会有SO2逸散到大气中。因而，它在从钼的硫化物或硫化矿石中提取钼和其他多种贱金属(例如铜、镍、锌)均具有吸引力。     2、部分复原焙烧工艺。运用软锰矿的氧化性和硫化矿的复原性， 20世纪70年代开展了硫化矿藏(如黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿)与软锰矿的联合浸出工艺。软锰矿来历广，且报价低廉，曾用于含硫烟气的湿法脱硫工艺，它松懈多孔且疏水，在辉钼矿中涣散均匀，利于气体的传输，增大有用反响面积和反响活性中心;别的，MnO2氧化性极强，在较低温度下能直接或促进辉钼矿的氧化分化，发生的SO2气体能被MnO2氧化转化成为较安稳的硫酸锰。该工艺具有流程短、设备简略、环境污染小的特色，已成功地完结工业化出产，该工艺有望成为能归纳收回钼、铼、锰的一种资源化、短流程的洁净冶金工艺。     还可运用锰铁作为复原剂，参加到辉钼精矿中混匀制粒，在石墨坩埚中熔融拌和，得到的焙烧产品为钼铁，铜、硫含量别离小于0.05%、0.1%。该工艺能使钼的总收率进步1%～2%。增加的氧化铁具有如下效果：①催化效果，传递氧源加快氧化脱硫反响;②涣散焙烧物料，按捺MoO3熔化而发生的烧结现象;③生成部分钼盐，可避免MoO3在焙烧和冶炼进程中的高温进步。     3、氯化(氧化)分化法。氧化可在固定床中进行，也可在流化床中进行。在火法冶金工艺中，氯化法选用的氯化剂是或许氯与氧的混合物，它们别离将钼精矿中的钼转化成MoC15和MoO2C12。选用在流化床中氯化低档次辉钼矿精矿收回钼工艺存在环保问题，该工艺释放出的S2Cl2和SO2气领会污染空气，因而需求进行冗杂的废气处理，工业上更倾向于选用有氧存鄙人的混合氯化氧化法，其原因在于产品MoO2Cl2较MoCl5具有更低的沸点，能够更好地和别离，别的MoO2Cl2很简略溶入水中。     4、直接热解工艺。该工艺运用含硫化钼纯度很高的纤细颗粒钼精矿加填充剂形成小球，将小球放在高温真空条件下充沛反响，分化硫化钼，并抽出硫等蒸发性物质，在高温文真空条件下通入流持续热处理，提纯多孔隙的金属钼并提取残留硫，尔后得到的热处理过的小球含有不少于90%的金属钼。真空冶金对环境无污染或很少污染，流程短，金属收回率高，占地少，耗费少，效益好，能完结一些常压冶金处理不了的问题。

一、导言 我国归于钼资源大国和出产大国，每年钼出口量占总产量的一半以上，产品以钼铁、钼精矿、钼酸铵为主。因为选冶工艺相对落后，大部分产品中杂质超支，因而急待开展钼工业的选冶研讨，特别是钼提取工艺的研讨，具有十分重要的经济和社会含义。提取钼的首要质料为辉钼矿，处理钼精矿的工艺首要分为火法工艺(焙烧-浸)和全湿法工艺两大类，其间占主导地位的是火法工艺。 二、火法工艺 该工艺是将辉钼矿进行焙烧得到钼焙砂，然后经过进步法或湿法制得三氧化钼，再经氢复原出产金属钼粉。依据焙烧设备或添加组分的不同，可将辉钼矿的焙烧工艺分为回转窑焙烧工艺、反射炉焙烧工艺、多膛炉焙烧工艺、流化床焙烧工艺、闪速炉焙烧工艺。 （一）传统焙烧工艺 现在国内大部分中小厂商均选用回转窑焙烧工艺。与多膛炉比较，回转窑出资小，设备及工艺简略。回转窑焙烧工艺的首要问题是出产才能小，炉体寿命短，出产率低，焙砂含MoO2高，影响后续浸工序钼的提取率，因而国外很少用这种工艺。 反射炉是一种陈旧的工艺办法，现在国内部分小厂商仍选用反射炉出产MoO3。辉钼矿焙烧时的加料、出料及炉料的拌和都是人工操作，焙烧热量由煤重油或煤气焚烧供应，结合炉门操控焙烧温度。 国外厂商多选用多膛炉焙烧工艺，climax公司较早选用多膛炉焙烧工艺处理辉钼矿，我国现在最大规划的多膛炉为金堆城钼业公司的12层四耙臂多膛炉。多膛炉的缺陷是处理量有限，可移动部件太多，炉子寿命短，温差大。 钼精矿的流态化焙烧被认为是现在较为抱负的焙烧办法。流化床焙烧是一种较先进的焙烧技能，具有氧化脱硫率高的长处，广泛用于硫化矿的冶炼出产。1998年堤岸化学公司规划并出产出由振荡给料、气流分配设备、流化气预热设备和胀大器等构成流化床焙烧炉。该炉已替代了运用了60多年的多膛炉，获得了好的作用，氧化钼转化率可达99%。 不少学者进行了辉钼矿闪速炉焙烧的实验研讨，获得了满足的成果，但未见工业化的报导。选用闪速焙烧的办法处理钼精矿是选用闪速炉焙烧出产MoO3。钼精矿经预热(650～750℃)后从顶部参加闪速炉中，与预热的富氧空气或氧气和二氧化硫混合气逆流触摸。焙烧进程中经过炉膛中的冷却水管调理反响带的温度为550～650℃，以便操控辉钼矿的氧化速度，确保物料中大部分铼的进步，并尽可能避免钼的蒸发，并经过烟气收回铼。钼、铼的收回率均很高，其间铼的收回率在95%左右。因为焙烧进程氧气运用较充沛，烟气中二氧化硫可以经过液化制备液态二氧化硫，然后避免了含硫烟气的环境污染。 焙烧工艺的研讨首要会集在改善焙烧炉或焙烧办法，运用焙烧工艺处理硫化钼精矿得到MoO3，该工艺存在许多问题：⑴钼精矿焙烧进程中发生很多烟气，严峻污染环境。烟气中含很多SO2，且浓度低不易收回。此外，还含有很多金属粉尘。⑵在焙烧进程中，约有3%左右的钼以粉尘方式从烟气中丢失，在后续浸进程中又有5%以上的钼以渣方式丢失掉，整个出产进程钼收回率仅为85%～90%，辉钼精矿中伴生的稀有元素铼简直悉数随烟气跑掉，现在国内只要很少数供应商进行收回，且铼收回率仅在70%左右。⑶传统工艺不适合处理低档次矿石和杂乱矿，跟着钼工业的开展，高档次和简略处理的含钼矿石会越来越少，而低档次和杂乱矿的比例会逐步添加。 （二）改善的焙烧工艺 为处理以上问题对焙烧工艺进行了改善，首要有以下几个方面： 1、添加碱性物质焙烧工艺。为处理辉钼精矿在焙烧进程中含SO2烟气环境污染和铼的收回问题，在焙烧时添加石灰，使钼和铼别离转化成为钼酸钙和高铼酸钙。精矿中的硫元素转化为硫酸钙，从烟气中排放出来的SO2大为削减，且得到的焙砂可以选用稀硫酸浸出，然后方便地完结钼(铼)与杂质(硫酸钙、不溶残渣)的别离。 针对石灰焙烧工艺中生成不溶于水的钼酸盐CaMoO4，而选用苏打灰焙烧则一步生成可溶性的钼酸盐Na2MoO4。因而简略用酸或碱进一步处理，得到三氧化钼(MoO3)。添加Na2CO3焙烧辉钼矿，能挑选性地将钼和铼转变成可溶的钠盐，焙砂经水浸出后可完结钼和铼与其他不溶性杂质的别离，浸出液净化后用活性炭吸附别离钼和铼，精矿中的硫转入硫酸钠中，可按捺部分SO2的生成。添加纯碱焙烧工艺适宜于处理低档次钼精矿，既可从钼焙砂碱浸渣中收回钼，也可从废催化剂中收回钼。 石灰强化复原工艺运用H2、CO和C作为复原剂，将辉钼矿复原成钼金属。MoS2的石灰强化碳热复原工艺具有一系列的长处，包含强化该反响在热力学上的可行性;改善动力学和硫的固定，以致于不会有SO2逸散到大气中。因而，它在从钼的硫化物或硫化矿石中提取钼和其他多种贱金属(例如铜、镍、锌)均具有吸引力。 2、部分复原焙烧工艺。运用软锰矿的氧化性和硫化矿的复原性， 20世纪70年代开展了硫化矿藏(如黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿)与软锰矿的联合浸出工艺。软锰矿来历广，且报价低廉，曾用于含硫烟气的湿法脱硫工艺，它松懈多孔且疏水，在辉钼矿中涣散均匀，利于气体的传输，增大有用反响面积和反响活性中心;别的，MnO2氧化性极强，在较低温度下能直接或促进辉钼矿的氧化分化，发生的SO2气体能被MnO2氧化转化成为较安稳的硫酸锰。该工艺具有流程短、设备简略、环境污染小的特色，已成功地完结工业化出产，该工艺有望成为能归纳收回钼、铼、锰的一种资源化、短流程的洁净冶金工艺。 还可运用锰铁作为复原剂，参加到辉钼精矿中混匀制粒，在石墨坩埚中熔融拌和，得到的焙烧产品为钼铁，铜、硫含量别离小于0.05%、0.1%。该工艺能使钼的总收率进步1%～2%。添加的氧化铁具有如下作用：①催化作用，传递氧源加快氧化脱硫反响;②涣散焙烧物料，按捺MoO3熔化而发生的烧结现象;③生成部分钼盐，可避免MoO3在焙烧和冶炼进程中的高温进步。 3、氯化(氧化)分化法。氧化可在固定床中进行，也可在流化床中进行。在火法冶金工艺中，氯化法选用的氯化剂是或许氯与氧的混合物，它们别离将钼精矿中的钼转化成MoC15和MoO2C12。选用在流化床中氯化低档次辉钼矿精矿收回钼工艺存在环保问题，该工艺释放出的S2Cl2和SO2气领会污染空气，因而需求进行冗杂的废气处理，工业上更倾向于选用有氧存鄙人的混合氯化氧化法，其原因在于产品MoO2Cl2较MoCl5具有更低的沸点，可以更好地和别离，别的MoO2Cl2很简略溶入水中。 4、直接热解工艺。该工艺运用含硫化钼纯度很高的纤细颗粒钼精矿加填充剂形成小球，将小球放在高温真空条件下充沛反响，分化硫化钼，并抽出硫等蒸发性物质，在高温文真空条件下通入流持续热处理，提纯多孔隙的金属钼并提取残留硫，尔后得到的热处理过的小球含有不少于90%的金属钼。真空冶金对环境无污染或很少污染，流程短，金属收回率高，占地少，耗费少，效益好，能完结一些常压冶金处理不了的问题。 三、湿法 20世纪70年代末80年代初，钼的全湿法氧化浸出工艺研制成功，并在工业出产中得到日益广泛的使用，现在已研制出的有硝酸氧化工艺、强酸性(或强碱性)介质中氧压煮工艺、电氧化工艺及其他强氧化剂氧化工艺。辉钼矿的湿法工艺是在矿浆状况下将MoS2氧化浸出，进程不会发生任何烟气，且有利于归纳收回多种有价元素，对当时愈来愈火急的低档次杂乱矿石的冶炼具有较强的优势。使钼的浸出率和终究收回率大为进步，且相对能改善车间出产劳动条件，完结连续出产和浸出进程的自动化。 （一）酸性碱性条件下氧化 无论是酸性条件仍是碱性条件下的氧压法都是在高压釜内使MoS2氧化为可溶性钼酸盐。 氧压煮法和硝酸氧化法首要耗费廉价的氧化剂——空气或纯氧，但进程需求高温高压，对反响设备要求很高，反响条件严苛，出产技能难度较大，浸出进程中的工艺条件也较难操控，且出产中存在必定的安全隐患，一般较难使用于中小型出产供应商，现在国内已有供应商停用该法。 考虑到软锰矿(MnO2)为强氧化剂，而工业出产中为从软锰矿制取硫酸锰需复原焙烧后再浸出，若将它作为氧化剂处理MoS2，则在MoS2自身被氧化的一起，MnO2将直接转化成MnSO4，获得两全其美的作用。 （二）次法 在处理低档次钼矿藏质料时，次是一个很有用的氧化浸出剂。在氧化浸出进程中，次自身也会缓慢分化分出氧，其他的一些金属硫化物也会被次氧化，这些金属的离子或氢氧化物又会与钼酸根生成钼酸盐沉积，使进入溶液的钼又返回到渣中。操控恰当的进出条件，可以削减其他金属硫化物的氧化浸出。反响式如下： MoS2+9OCl-+ 6OH-→MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O 次法虽然反响条件温文，出产易操控，对设备要求不高，设备出资本钱低，但质料次耗费量大而形成出产本钱过高，该法常用于低档次中矿、尾矿的浸出，其改善工艺———氯碱法虽可恰当下降药剂本钱，但存在氯源供应约束及氯污染问题。 （三）电氧化法 电氧化法处理辉钼矿是由次法改善而来，即在电解槽中集NaOCl的生成和辉钼矿的氧化为一体。将现已浆化的辉钼矿藏料参加到装有氯化钠溶液的电解槽中，在电氧化进程中，电解槽南北极电化学进程如下： 阳极电化学反响： 2Cl-→Cl2+2e 阴极电化学反响： 2H2O+2e→2OH-+H2 阳极产品Cl2又与水反响，生成次氯酸根OCl-。OCl-再氧化矿藏中的硫化钼，使钼以钼酸根形状进入溶液中。 电化学办法可提供极强的氧化、复原才能，并能经过改动电化学要素，如电流密度、电极电位、电催化活性及挑选性等，较为方便地操控、调理反响的方向、极限、速率。它承继了次法浸出率高、反响条件温文、无污染的特色。 为进步电氧化法的电流效率、下降能耗，进程中引进超声波强化浸出。超声场可显着削减电极表面的掩盖物，进步电解电流，促进MoS2氧化分化。一起在强酸介质中，前言Mn3+/Mn2+氧化才能很强，能将MoS2氧化分化为MoO3和硫酸，且锰离子可以循环运用。符剑刚选用Mn3+/Mn2+间接电氧化法湿法分化辉钼矿，钼的浸出率为88.5%。以上办法进步了经济效益、下降了能耗，一起反响设备易处理、出资小，条件易操控，操作简略。但现在仍处于实验阶段，没有可以完结工业化。 四、结语 就现在而言钼工业多选用焙烧工艺，但焙烧才能依然处于缺少状况，焙烧才能的缺乏使氧化钼和钼铁求过于供，焙烧才能的瓶颈会使氧化钼和钼铁报价高居不下。传统的焙烧-浸工艺首要朝以下三个趋势开展：⑴焙烧阶段经过添加固硫剂或添加烟气处理工序(柠檬酸吸收法、双碱法等)来削减SO2烟气污染，别的经过进步焙烧进程中的自动化程度，来下降能耗，进步焙砂的质量。⑵因为矿的档次日趋贫、杂，在焙砂浸出前经过添加HCl+NH4Cl或HNO3+NH4NO3溶液浸取的预处理工序，来下降杂质含量，进步金属收回率及质量，下降处理本钱方向。⑶将焙烧工艺与离子交换法、溶剂萃取法相结合，来下降劳动强度与出产本钱，完结自动化出产。如最近一些焙烧厂对焙烧作业进行了改善，可出产出“高溶性工业氧化钼”(在液中具有高溶解度)，深受钼酸铵出产商的重视与喜爱，显着进步了浸时钼的收回率。 全湿法工艺其浸出本钱及设备问题是限制全湿法工艺开展的首要要素，因而现在全湿法工艺开展的趋势是寻觅更为优秀廉价的氧化剂，削减工艺流程，下降对出产设备的要求及出产本钱，并与溶剂萃取法、离子交换法相结合开展计算机操控的智能化现代出产工艺。

当时，我国钛工业伴跟着国际钛工业的添加，出现快速开展的气势。跟着需求的扩展，钛加工产能不断进步，2004年国内钛锭出产能力已到达约25000吨，可是，在这种高添加的气势下，海绵钛却成为限制钛加工的瓶颈。2004年我国出产的海绵钛仅为5000吨，远远不能满意需求，讨论我国海绵钛冶炼技能的开展，建造万吨级海绵钛出产基地是十分必要的。 　　国内海绵钛出产技能及改善研讨方向讨论 　　我国海绵钛出产，依托国内力气逐步完结技能进步，从固定床氯化到欢腾氯化，从填料塔精馏到浮阀塔精馏，从复原蒸馏别离到复原蒸馏联合，镁电解从有隔板到大型无隔板，以及完结了镁氯的闭路循环等。出产规划从百吨级到千吨级，直至到达5000吨经济规划。 　　但与国外先进水平比较，还存在较大距离。首要表现在技能经济指标、"三废"办理、设备配套水平缓自动操控等方面。 　　要把工厂规划扩展到万吨级，完结"清洁、文明、无公害化"的现代化出产，需求针对现在存在的问题，对现有工艺技能和设备进行改善研讨，首要研讨方向和课题可归纳如下。 　　1.高档次富钛料的制作技能西方国家运用高档次天然金红石和人工金红石为质料出产海绵钛。我国缺少高档次的天然金红石资源和没有高档次人工金红石的出产，出产海绵钛是以含TiO2适当量92％左右的高钛渣为质料。　　高钛渣是选用小型敞口电炉出产的，工厂规划小，技能和设备也很落后，因为要运用沥青为粘结剂，环境污染严峻。严厉来讲，这些高钛渣小厂是归于国家方针该陶汰的高能耗高污染的小电炉。 　　出产含TiO292％的高钛渣的技能改善适当困难，国外也没有相关的技能。国外的大型密闭电炉只能出产含TiO285％左右的钛渣。独联体国家的半密闭式电炉也只能出产90％左右的钛渣，并且有必要以优质钛铁矿为质料，假如以我国的钛铁矿为质料只能出产85～87％的钛渣。 　　与96％的天然金红石（杂质4％）和92～94％的人工金红石（杂质6～8％）比较，92％的高钛渣（杂质11％）已是一种"粗粮"。所以，工厂不期望运用档次比92％高钛渣更低的质料。 　　大型海绵钛冶炼厂期望运用高档次富钛料，处理高档次质料问题可供挑选的途径有： 　　1）建造大型化高档次富钛料工厂： 　　因为我国钛资源首要是低档次钛铁矿的特色，决议了需求选用除杂质能力强的富钛料工艺，才干取得高档次的富钛料。其间，浸出法制作人工金红石工艺道路，除杂质能力强，可将含高钙镁的低档次钛精矿加工成含TiO292～94％的高档次人工金红石，相关的技能研讨已挨近老练，可完结循环运用，弥补的可由氯化副产的供给。 　　2）进口高档次人工金红石：澳大利亚有十分丰厚的优质钛铁矿，选用复原锈蚀法制作的人工金红石TiO2含量达92～94％，已建成的工厂年产能力达80多万吨。 　　因此，能够考虑从澳大利亚进口这种人工金红石，它的粒度十分契合欢腾氯化的要求，一起还含有必定的贱价钛。 [next]　　2.欢腾氯化炉的大型化技能的进一步研讨 　　我国海绵钛出产大型化过程中，遇到的最大困难是的制作技能，包含氯化和精制两个工序；与国外先进水平距离最大的，也是的制作技能；所以，往后应把欢腾氯化炉的大型化、氯化技能水平的进步（包含进步钛的氯化率、氯的利用率、氯化炉产能、下降尾气氯含量、进步收回率等）是往后研讨工作的要点之一。 　　3.除钒新工艺现在工业出产中，有铜丝、矿藏油和铝粉三种除钒办法。其间，铜丝除钒作用好，可取得高质量的，可是间歇操作，铜丝失效后的洗刷再生操作劳动强度大，操作环境差，铜耗高，除钒本钱高，仅合适小规划出产中运用。 　　矿藏除钒本钱低，但需求选用特殊的加热办法，发生体积巨大的残渣液，残渣易在加热壁上结疤，除钒后的中含有少数有机物不易别离除掉，较适用于氯化法出产钛白。 　　铝粉除钒的残渣量少，不易结疤，简单从残渣收回钒，除钒本钱低，是一种合适用于海绵钛出产的除钒办法。 　　铝粉除钒已在独联体国家海绵钛出产中成功运用多年，北京有研院等单位已成功地完结了小型实验研讨，阐明铝粉除钒是可行的工艺技能。但独联体国家运用的这种超细活性铝粉报价昂贵，并具有可爆性，需求研讨改善。 　　4.大型镁复原蒸馏联合法进步产品海绵化率 　　大型复原蒸馏联合法出产海绵钛，因为反响器容量的扩展，复原反响发生的热量不能有效地输出，形成部分高温，导致部分产品细密化；一起也防碍加料速度的进步，使出产周期添加，设备产能下降。 　　因此，有必要进一步研讨改善大型联合法的工艺和设备，以添加设备产能和进步产品的海绵化率。 　　5.大型无隔板槽镁电解下降电耗 　　曩昔海绵钛出产中，镁电解技能一向比较落后，自运用110KA无隔板槽镁电解工艺后，技能水平缓技能经济指标明显好转。 　　但在引入消化过程中，对这项技能中的一些技能决窍还把握不行，因此电流效率偏低，电耗偏高，需求进一步研讨改善。 　　6.出产过程的自动操控和办理海绵钛出产过程的自动操控技能已有必定的根底，往后应进一步研讨完结从富钛料制备、氯化、精制、复原蒸馏、破碎、分选、包装、镁电解全过程的计算机操控和办理。 　　研讨内容包含被测参数的感应元件、丈量外表、执行机构及计算机操控等，终究完结各工序的操控与主控室的计算机联网，使海绵钛出产办理全面完结自动操控。 　　7.制钛新办法的研讨成为国际钛业重视热门"制钛新工艺"一向是国际重视的热门研讨课题。近年来，这个国际性难题的研讨取得了一些发展，英国剑桥大学和澳大利亚CSIRO先后研讨了几种不同的TiO2电解法制钛新工艺，据称制钛本钱可下降50％左右。美、英联合正在进行扩展实验，方案将FFC工艺面向产业化。 　　假如能用TiO2电解法来制作新式钛合金，例如制作含少数铁的钛合金，则能够天然金红石或人工金红石为质料，其它合金元素以氧化物方式参加，这样制作的钛合金本钱就会大幅度下降。 　　经过上述课题研讨的完结，我国海绵钛出产技能水平将会大幅度提高，并可为完结万吨级规划海绵钛出产创造条件。 　　再经过几年的研讨和技能攻关，我国海绵钛出产技能将跨入国际先进水平队伍，进而完结万吨级出产规划。

铝是地壳中含量较多的一种金属元素,占7.5%(质量分数)。它不只具有金属光泽、耐腐蚀等功能,而且质轻、无毒、导热、导电,用铝或铝合金制成各种金属材料的表面镀层,可取得耐蚀、漂亮,且具有优秀力学功能的复合材料。但是铝是一种非常生动的金属,其标准电极电位为-1.66V,比氢还负,因而铝的电堆积不能在铝盐的水溶液中完成,而只能在非水溶液中进行。国内外对非水溶液电镀铝进行了很多的研讨,并已开宣布两大根本系统:有机溶剂系统和熔盐系统,熔盐系统又分为无机熔盐系统和有机熔盐系统。本文将对这两种系统进行总述。 　　1有机溶剂系统 　　电镀铝的研讨较初是在有机溶剂系统中进行的,该系统运用较早、工艺也相对老练,但缺陷是镀液制造杂乱、功能不稳定,有机溶剂易挥发、易燃、有刺激性气味和毒性。 　　1.1几种有机溶剂系统 　　现已开宣布有代表性的电镀铝有机溶剂配方有:-LiH-、(TEA)-NaF-、-四氢铝锂(LiAlH4)-四氢(THF)、--二、AlBr3-烷基类溶剂(如、,二)。 　　在-LiH-系统〔1〕中,抱负的配方组成为1L溶剂镀液中AlCl3:2mol～3mol,LiH:0.5mol～l.0mol,操作温度为室温。当电流密度为2A/dm2～5A/dm2时,能够25μm/h～50μm/h的堆积速度取得0.5mm～0.75mm的镀层。在这组配方中LiH充任添加剂的作用,有助于改进镀液的导电性。 　　D.R.Dotzer〔2〕对化学组成为2mol+lmolNaF+3.35mol的-NaF-系统进行了研讨。在80℃～95℃,电流密度为0.5A/dm2～5A/dm2下,铝镀层的均匀堆积速度为10μm/h～20μm/h。电解液的比电导对镀层质量影响很大,其值首要取决于NaF与TEM的比值、的量和温度。 　　T.Daenen等〔3〕运用-四氢铝锂-四氢组成的电镀液在室温取得了细密、光泽好、附着性好的铝层。电流密度为1A/dm2时的对应堆积速度为12.4μm/h。施镀进程中LiA1C14和A1HCl2两种化合物起着关键作用,它们的比值越大,得到的镀层质量越好,堆积速率也越大。 　　I.A.Mercies和D.B.Salt在电流密度为3.54A/dm2,温度为20℃时,电解由一二(:36.7wt%,:12.28wt%,二51.02wt%)组成的电解液取得了至少0.004mm厚的铝镀层。取得好镀层的关键是运用高纯度的无水AlCl3。 　　关于A1Br3-烷基类溶剂系统〔5～7〕,作用较好的是A1Br3--,典型配方按质量比2:1:1组成,选用这种配方,G.A.Capuano等在电流密度为4A/dm2时取得了颜色亮堂,附着力强、细密的铝。1.2有机溶剂系统的反响机理 　　有机溶剂系统在电镀进程中构成一个循环机制,较后堆积出铝来。以运用广泛的—四氢铝锂(LiAlH4)—四氢(THF)为例,该系统在构成进程发作如下反响: 　　4AlCl3+LiAlH4→4AlHCl2+LiAlCl4 　　电极反响是AlHCl2在阴极上放电堆积出铝: 　　AlHCl2+3e→H-+2C1-+Al 　　一起自由态的H-离子与AlCl3反响,又从头生成AlHCl2。因而电镀铝按这种“循环机理”进行。即〔3〕: 　　　　 AlHCl2+3e→H-+2C1-+Al　　　　　 　　↑　　　 ↓ 　　3AlCl4-+AlHCl2←-H-+2C1-+AlCl3 　　运用有机溶剂系统镀铝,可在低于100℃温度下操作,不会影响基体材料的力学功能,电堆积进程中既不会发作氢也不会发作腐蚀性产品,电流效率高。但跟着电镀铝研讨工作的不断展开,人们发现在有机溶剂中电镀铝有着许多操作上的不方便,且得到的铝镀层质量不稳定,所以便开端寻求另一种无水系统—熔融盐来电镀铝。 　　2熔融盐系统 　　2.1无机熔融盐系统 　　⑴NaCl-KCl系统 　　用NaC1-KC1熔盐电镀铝的特点是需在高温下进行。NaC1的熔点为801℃,KC1的熔点为776℃,两者混合后熔盐的熔点为750℃,一般电镀铝在900℃下进行。 　　此系统抱负的熔盐组成是NaCl、KCl的摩尔分数为1:1。国内外许多工作者对此系统进行了研讨。Godshall〔9〕从前选用等摩尔分数的NaC1—KC1熔盐系统,在800℃下对镍基高温合金完成了电解渗铝。研讨结果标明,只要在该熔融盐系统中参加少数的氟化物才能使渗铝层质量得到改进。 　　石声泰〔10〕等也用相同的熔融盐系统研讨了在工业纯铁上电解渗铝的进程。混合熔融盐中NaC1与KC1的摩尔分数比为1:1,另加少数冰晶石,在900℃和1.5A/dm2～2A/dm2的电流密度下进行电解渗铝。实验标明,渗铝层的增重由电流密度和时刻决议,与温度无关。 　　邓志平、吴纯素〔11〕用含有少数冰晶石的等摩尔分数的NaC1-KC1熔盐系统,在800℃～900℃温度规模内,对镍基高温合金电解渗铝进行了研讨。结果标明,铝原子往基体内部的分散是整个进程的速度操控进程。在电解渗铝进程中,其分散电流与电解时刻的平方根成反比。 　　杜道斌〔12〕则在900℃、电流密度1.5A/dm2下研讨了工业纯铁上用此系统电解渗铝进程中铝的初期堆积现象、长大进程以及堆积初期的相结构。结果标明,铝在堆积初期即发作选择性偏聚现象,跟着渗铝时刻延伸,铝持续堆积,并发作聚合和扩展,其形状呈球状。 　　⑵AlCl3-NaCl 　　熔盐系统A1C13-NaC1熔融盐系统是近年来熔盐理论和技术研讨中非常活泼的一个分支。该熔融盐系统的熔点低,其共晶温度为175℃(AlCl3:80wt%,NaCl:20wt%)。 　　李庆峰〔13〕等在玻璃碳电极上用A1C13-NaC1熔融盐进行了电镀铝的实验研讨。所用电镀熔盐组成为:A1C1350.1mol%、NaC149.9mol%,温度为175℃。发现当电流密度低于0.07A/dm2时,得到絮状铝镀层;当电流密度在0.2A/dm2～1A/dm2时,得到润滑铝镀层;而当电流密度高于1.5A/dm2时,得到树枝状或多孔状铝的堆积层。 　　B.Nayak〔14〕等用A1C13-NaC1熔融盐在黄铜进步行了电镀铝实验。熔融盐中,质量分数分别为80%A1C13、20%NaC1。在135℃～195℃温度规模内,选用旋转阴极法,在不同的电流密度下得到润滑、细密、外观银白色的铝镀层。他们还用相同的熔融盐系统对低碳钢电镀铝进行了研讨〔15〕,发现旋转阴极显著地进步铝镀层的质量且增大枝晶成长的临界电流密度。 　　牛洪军等〔16〕以黄铜为基体材料,对A1C13-NaC1熔融盐系统铝镀层的显微描摹及耐蚀性进行了开始的研讨。熔融盐中A1C13质量分数改变规模为70%～80%,电镀温度规模为180℃～200℃,电解渗铝时刻30min,阴极电流密度1.39A/dm2。研讨结果标明,阴极电流密度对电镀铝层描摹有很大影响。当电流密度为1.39A/dm2时,铝镀层为均匀、细微的等轴晶粒。跟着电流密度的增大,晶粒尺度越来越大,而且越来越不规则,越来越不均匀。当电流密度到达4.17A/dm2时,晶粒长大而且具有必定的方向性。当电流密度高达5.56A/dm2时,呈现了显着的树枝状结构。 　　⑶AlCl3-NaCl-KCl 　　熔盐系统三元A1C13-NaC1-KC1熔盐系统是近年来研讨较多的一个无机熔融盐系统。与A1C13-NaC1熔盐系统相比较,A1C13-NaC1-KC1熔盐系统的共晶点更低,为98℃(A1C13,60mol%;NaC1,28mol%;KC1,12mol%)。 　　冯秋元等选用熔融盐电镀法对Q235钢在A1C13-NaC1-KC1熔融盐中电镀铝的可能性以及电镀工艺对电镀铝层安排形状的影响进行了研讨。结果标明,Q235钢在熔融盐中能够进行电镀铝。经x射线衍射分析标明,镀层的相结构为单相铝。镀层的厚度随电流密度的增大和电镀时刻的延伸而添加,与电镀时刻的平方根成线性关系。

水性涂料是国家发起开展的环境友好型涂料，但某些功用尚不及相应的溶剂型涂料，影响其开展。石墨烯具有共同功用，可改善水性涂料功用，促进其开展，给涂料作业者带来新的等待。石墨烯在涂猜中运用首先是改性溶剂型涂料，但用于改性水性涂料也有显着开展。改性办法可用共混法复合改性，也可用原位聚合和溶胶-凝胶技能复合法改性，还可用偶联剂润饰，一同实施不同的功用改性。 1 用钛酸酯偶联剂润饰水涣散改性石墨烯 按通用办法将石墨制成氧化石墨烯，向氧化石墨烯涣散液内分别参加钛酸酯和，在水浴加热法下发作反响，使氧化石墨烯复原并一同嫁接上钛酸酯偶联剂分子。将取得的混合液进行后处理和真空枯燥，得到粉末状改性石墨烯。 因为钛酸酯偶联剂对氧化石墨烯进行了表面润饰，不再发生聚会，故石墨烯水涣散体稳定性高，可长期储存，合适用于复合材料及涂层材料的制备。制备工艺简洁，出产效率高，出产进程和产品均能契合环保要求。 2 石墨烯与基体树脂共混复合水性涂料 2.1 水性导电涂料 石墨烯/聚酯树脂复合水性导电涂料。用Hummers法制备氧化石墨烯，经两步化学复原法得到有机分子润饰的石墨烯水溶液，参加聚酯、助剂和交联剂、催化剂，经液态共混，制备得到水性导墨烯涂料。该涂料具有高导电功用和力学功用，可运用于电磁屏蔽、抗静电、防腐、散热、耐磨及电子线路等范畴，具有广泛的运用价值。 2.2 石墨烯改性水性环氧树脂耐磨玻璃涂料 石墨烯改性的耐磨水性玻璃涂料由两组分组成，榜首组分为基体成膜物，第二组分为固化剂。其间榜首组分包含改性环氧树脂20%～40%、助剂0.5%～7%、氧化石墨烯0.1%～5%、偶联剂1%～2%，其他为水(均为质量分数);第二组分是胺类固化剂。在运用前将两组分混合，其间第二组分占混合物质量分数的3%～30%。该涂料具有硬度高、耐磨性好、与玻璃基底亲和力与附着力强、耐水、耐乙醇性好，且契合环保要求。别的制备办法简洁，具有重要的商业化运用价值。 2.3 石墨烯改性酸酯聚合物水泥防水涂料 用Hummers法制备的氧化石墨烯参加酸酯类聚合物乳液中，参加选用的助剂，按份额参加水泥，拌和涣散，制成氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料。该涂料显着增加了酸酯类聚合物乳液成膜的抗拉强度;进步了耐水性;此外，氧化石墨烯丰厚的含氧官能团能够调理水泥水化产品晶体的成长，进步其抗拉强度和耐性。故氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料具有杰出的耐久性、抗渗性以及物理力学功用，运用远景宽广。 2.4 石墨烯改性聚酯树脂复合水性涂料 2.4.1 石墨烯/水性聚酯纳米复合乳液 将真空脱水的聚醚多元醇(N210)和TDI反响制得聚酯预聚体，参加二羟甲基引进亲水羧基，加中和盐基化，参加氧化石墨烯水溶液、去离子水和乙二胺进行乳化反响，减压蒸馏出后，滴加维生素C溶液进行原位复原反响，得到石墨烯/水性聚酯纳米复合乳胶树脂。该乳胶树脂可运用于静电防护、防腐涂层、建筑涂料等范畴，本发明工艺简洁、环保、合适大规模出产。 2.4.2 石墨烯/TiO2复合材料改性水性聚酯抗菌涂料 纳米TiO2作为光催化纳米材料的一种，有抗菌灭菌效果，但它关于可见光吸收率较低，纳米粒子趋向于集合，大大降低了其灭菌效果。在含纳米TiO2抗菌涂猜中，引进5%以下的石墨烯，显着进步涂料对可见光吸收率，并加强纳米TiO2的光催化活性和抗菌、灭菌才能，使改性后的水性聚酯在抗菌灭菌归纳功用方面有很大进步。而且具有杰出的表面功用、耐水性和力学功用。 3 石墨烯/聚酯原位聚合的水性导电涂料 石墨烯比较传统的碳系导电填料(炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维等)具有愈加优异的导电性及机械功用。 用二元胺对氧化石墨烯进行基化改性，后用化学复原康复石墨烯的共导电系统，使用石墨烯表面的—NH与—NCO封端的水性聚酯原位聚合，制得含石墨烯的水性聚酯导电涂料。 该导电涂料具有防辐射、抗静电、防腐蚀、耐磨等特性，可用于高分子材料、金属材料、纺织材料表面等方面。 4 用溶胶-凝胶技能制备改性石墨烯/水性聚酯纳米复合涂料 中国科技大学Xin Wang等于2012年在《Surface& CoatingsTechnology》上宣布了他们的研讨论文：用溶胶-凝胶技能制备改性石墨烯/水性聚酯复合纳米涂料，分3部分： (1)硅烷改性石墨烯纳米薄膜制备。用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，然后对GO水涣散体用化学复原成GNS，再用DCC(N,N'-二环己基碳化二亚胺)和3-基丙基三乙氧基硅烷(APTES)功用改性，用超声波涣散1h，在70 ℃下拌和反响24 h，经后处理得到APTES功用改性的石墨烯纳米膜f-GNS。 (2)硅烷APTES封端的水性聚酯(WPU)制备。用异佛尔酮二异酸酯(IPDI)、聚氧化丙二醇、一缩二乙二醇和三羟甲基混合多元醇组成PU预聚物，再和二羟甲基反响，然后加APTES反响，得到APTES封端的水性聚酯(WPU)，产率86.3%，数均分子量28600(GPC测定)。 (3)溶胶-凝胶技能制备f-GNS/WPU纳米复合涂料。凭借超声波将f-GNS粉末涣散在去离子水中制成悬浮液，将APTES封端的WPU参加其间一同混合，用调理pH值，制成f-GNS/WPU纳米复合涂料。 用1H-NMR、FTIR、XPS、GPC、AFM、HRTEM等表征了GO、f-GNS的结构，根本验证了图1所示的分子结构式与反响进程，及f-GNS/WPU纳米复合涂料产品结构和组成。纳米复合物中的T1、T2和T3代表了单、二和三替代的硅烷键合，证真实APTES封端的WPU和f-GNS相邻的硅氧烷分子之间缩聚反响，构成共价键。 5 结 语 5.1 石墨烯具有共同功用，研制热潮在全球突起 石墨烯是当今世界发现的“至薄”的晶体材料，厚度只要1个碳原子，也是“至坚”材料之一，并具有高导电性、高导热性。猜测在航空航天、世界勘探、海洋开发、国防工业、国民经济各方面具有不可估量的运用远景，研讨热潮在全球突起，国内也起步不俗，开展较快。 5.2 石墨烯在改性涂料功用方面展现了新的远景 对石墨烯在导电、防腐、阻燃、导热和高强度等功用涂猜中都具有十分诱人的潜在远景。 石墨烯与各种涂料树脂经过物理共混、原位聚合和溶胶-凝胶技能等法复合;或用偶联剂润饰，或选用原位聚合等工艺。这些工艺在改性水性涂猜中均证明可行，且功用改善显着。水性涂料经石墨烯改性，其功用有望“更上一层楼”，其进一步开展可期。 5.3 石墨烯改性涂料研制脚步初迈，要正确促进石墨烯出产及运用的开发热潮继续升温，但应镇定对待。 对出产厂商而言，石墨烯出产技能是否到达世界最先进，是否契合清洁文明出产工艺要求，本钱是否合理，有许多技能作业要做。石墨烯在涂猜中的运用，国内有不少研讨作业和专利宣布，开展势头较好，但不能说“已入胜境”。石墨烯和涂料树脂复合办法、助剂挑选、功用性改善，研制的空间都很大。国内宣布石墨烯改性水性涂料的作业和专利多是实验室效果，要到达有用并产业化，要更多投入，有许多研制作业要做。

含钼大于57%的钼精矿（含MoS2大于95%）首要使用于化工行业，国内外常用湿法冶金提纯，不只本钱高，并且污染环境。金堆城钼业集团有限公司（下称金钼集团）卅亩地选矿厂出产的钼精矿档次已到达52%以上，处于国内领先水平，但与世界商场上档次为54%的钼精矿比较，还有必定的距离。别的，该公司加工二硫化钼粉需求档次为56%的钼精矿，而原有浮选工艺不能满意出产需求，致使二硫化钼产量受限。为了进步金钼集团甚至我国钼选矿技能水平和钼产品竞争能力，进行了用浮选法出产钼档次为57%的钼精矿的工艺研讨与工业出产。       一、工艺矿藏学研讨       （一）矿石性质       金堆城钼矿矿石类型分为花钢斑岩型、角页岩化型、黑云母化型、石英岩化型及绿泥石化型，矿石中金属矿藏首要有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿，非金属矿藏首要有长石、石英、云母等。矿石多元素分析效果（%）为：Mo 0.135，Cu  0.038，Pb  0.004，S  3.06， TFe  6.56， SiO2  58.53，CaO  2.89，MoO3  0.005， P2O5  0.25， TiO2  0.87，CaF2  1.16，Al2O3  11.98。       辉钼矿首要以鳞片状、片状、板条状赋存于各种矿脉中，与石英、长石、白云母、黄铁矿、黄铜矿关系密切，首要散布在－0.592mm粒级，属细粒嵌布。其嵌布粒度在花岗斑岩中最粗，在角页岩化、绢云母化和绿泥石化安山玢岩中较粗，在黑云母化安山玢岩中最细。欲取得高档次的钼精矿，有必要使辉钼矿充沛单体解离，一起又不能过磨。       （二）原出产钼精矿藏理化学性质分析       1、钼精矿多元素分析       钼精矿多元素分析效果见表1。   表1  原出产钼精矿多元素分析效果元素MoSiO2CuPbCaOPAsTFe质量分数51.895.040.0580.0300.5000.010＜0.011.23       由表1看出，原出产钼精矿中首要杂质化学成分为SiO2和铁。SiO2由石英和硅酸盐带入，铁首要由黄铁矿和黄铜矿带入。别的，CaO含量也比较高。要使这些杂质矿藏与辉钼矿有用别离，有必要增加有用的调整剂。因而，运用有用按捺剂完成辉钼矿与杂质有用别离是该研讨的技能难点之一。       2、原出产钼精矿粒度组成及单体解离情况       钼精矿粒度组成及单体解离情况见表2。   表2  钼精矿粒度组成及单体解离情况粒级/μm产率档次金属散布率补白＋74 －74＋48 －48＋40 －40＋38 －38 合 计2.38 16.54 4.46 5.94 70.68 100.051.84 50.67 50.30 49.27 52.05 51.892.39 16.25 4.35 5.68 71.33 100.0单体解离度为96.30%       由表2看出，原出产钼精矿的细度为－38μm占70.68%，粒度比较细。但钼精矿档次比较低，其间－38μm粒级的档次仅占52.05%，阐明矿粒表面被剩余药剂和矿泥污染，选别过程中还存在机械搀杂现象，这是影响钼精矿档次的首要原因。因而，选用新的再磨或擦拭工艺，磨剥清洗掉矿粒表面吸附的油药和污染物，翻开泡沫聚团，是进步钼精矿档次的技能难点之二。       别的，原出产钼精矿的单体解离度虽然已到达96.30%，但从＋38μ各粒级的钼档次均显着低于－38μm粒级来看，有必要对再磨工艺进行研讨，使＋38μm粒级的连生体进一步单体解离。       二、原精选工艺改善研讨       通过深化体系的实验研讨，对卅亩地选矿厂原精选工艺进行了一系列改造，首要有：（1）对粗精矿再增加一次精选，甩掉很多的微细粒矿泥，进步粗精矿档次至12%～13%；（2）榜首段再磨方位断定在低档次粗精矿进行一次精选之后，磨矿细度为－38μm80%；（3）第二段再磨与榜首段再磨之距离3次浮选作业，磨矿细度为－38μm85%。通过以上改善，使有用矿藏充沛单体解离，流程结构愈加合理，工艺条件愈加优化。       三、深度精选工艺研讨       （一）实验计划的断定       对原精选工艺改善后，可以出产出档次为57%的钼精矿，但产率仅为5%～6%，回收率低，金属丢失严峻。为了确保回收率，对现场出产出的钼精矿进行了深度精选工艺研讨，拟将钼精矿再浮选，分选出两种产品，一种是档次为57%的钼精矿，另一种是普通钼精矿。依据钼精矿粒度组成及首要杂质赋存情况，断定实验计划如下：（1）选用再磨和擦拭工艺，使细粒连生体进一步单体解离，擦拭矿粒表面，削减机械搀杂；（2）增加水玻璃按捺石英及硅酸盐矿藏；（3）用调理浮选矿将pH值，按捺黄铁矿；（4）增加TGA、P－Nokes按捺黄铜矿，方铅矿等硫化矿藏。       （二）首要工艺条件实验       1、药剂用量实验       依据前期实验研讨效果，断定TGA和P－Nokes的用量为700kg/t（按钼精矿计）。经实验研讨，断定水玻离和的用量为10kg/t。       2、再磨细度实验       研讨效果标明，钼精矿若不进行再磨而直接选别，因为油药对矿粒表面的严峻污染，以及辉钼矿单体解离粒度较低一级原因，钼精矿档次难以大起伏进步。当再磨细度到达－38μm88%时，精矿档次显着进步，但细度再进步将导致精矿产率下降，这与微细粒泥化，选别效果变差有关。归纳考虑，钼精矿再磨细度断定为－38μm90%左右。       3、擦拭实验       据材料介绍，擦拭首要是铲除矿藏表面的污染物，翻开微细粒聚团，还有必定的磨剥效果，然后康复矿藏表面原本的物理化学性质，进步分选功率。实验效果标明，擦拭后浮选，钼精矿档次可进步1%～2%。因而，擦拭技能可用于钼的精选作业中。擦拭方位与再磨距离2～3次选别作业较为合理。       4、浮选浓度实验       实验标明，浮选浓度对精矿档次有显着影响。浮选浓度越小，精矿档次越高，但产率越低，反之亦然。阐明浓度越大，杂质随泡沫机械搀杂愈严峻。归纳分析，断定适合的浮选浓度为12%左右。       （三）流程结构实验       首要流程计划有三：一段再磨；两段再磨；一段再磨、一段擦拭。实验效果为：一段再磨精矿产率较大，但档次较低，难以确保高品质钼精矿的安稳出产，故不宜选用；两段再磨精矿档次虽高，但产率较小；一段再磨、一段擦拭流程效果最好，不光精矿档次高，并且精矿产率也大。因而断定选用一段再磨、一段擦拭、一次粗选、五次精选的工艺流程。       （四）闭路实验       依据研讨断定最佳工艺条件，进行了闭路实验。实验流程为一段再磨、一段擦拭、一次粗选、五次精选。实验效果为，高品质钼精矿档次可达58.14%，产率为51.60%，尾矿档次为45.26%，可作为普通钼精矿产出。       四、精选浮选机结构及参数研讨       浮选技能经济目标的好坏，与所用浮选机的功能密切相关。为了寻求适合于钼精选的浮选机，体系地进行了精选浮选机结构、参数、类型等实验研讨。研讨效果标明，射流浮选机可减轻微细粒脉石的机械搀杂，进步精矿档次，但运转情况受给矿动摇的影响较大，在现场操作不易控制，目标不安稳；JF－1.5型精选浮选机也能使精矿档次有必定程度的进步，但运转过程中，泡沫喷淋设备很难正常运转，又因为精选泡沫较黏、流动性差，泡沫自溢式不可行；BF型浮选机经改善后，其功能优越，进步精选档次起伏相对较大，操作便利、运转安稳，但动力耗费和一次性投入较大；WCF浮选柱进步档次也较为显着，运转情况较射流浮选机安稳，但操作不便利，目标动摇较大。归纳分析比较，BF型浮选机为最佳机型。       五、工艺规划       （一）规划思路       1、改造原精选工艺，使用深度精选工艺。精选作业精矿档次到达54%左右，深度精选作业确保高品质钼精矿档次57%以上。       2、工艺具有灵敏性。正常只开精选作业，需求57%以上档次的产品时，开动深度精选作业。       3、工艺上采纳增加粗精矿浓缩脱药，调整再磨方位，增加水玻璃和，调整作业浓度和浮选时刻的办法。       4、浮选机选用BF型自吸式浮选机。       （二）规划工艺流程       依据实验研讨，结合卅亩地选矿厂原精选工艺情况，规划精选工艺流程为：粗精矿进入稠密机浓缩脱药，稠密机底流经Ⅰ段再磨、三次精选、Ⅱ段再磨、六次精选，得到档次为54%的钼精矿。为了得到高档次低含杂的钼精矿，再对精选泡沫进行强浮选，通过浓缩脱药、一段再磨、一次粗选、五次精选，得到含钼≥57%、SiO2＜2.5%的高品质钼精矿。       规划工艺技能目标见表3。   表3  规划目标作 业产 物产 率品 位回收率精 选粗精选 精  矿 精尾矿 原  矿2.314 0.208 2.106 100.05.00 54.00 0.154 0.13089.00 86.50 2.50 100.0深度精选高品质钼精矿 低品质钼精矿 原  矿50.00 50.00 100.057.00 49.00 53.0053.77 46.23 100.0       六、工业出产实践       （一）精选段目标比照       1999年10月，57%钼精矿技能效果使用于卅亩地选矿厂。五年多的出产实践标明，粗精矿档次到达6.40%，较改造前进步了2.41%，粗选回收率到达88.94%，进步了0.26%；精选段钼精矿档次到达53.39%，进步了1.45%；精选回收率到达98.18%，进步了2.60%。选钼理论回收率到达87.31%，进步了2.55%。改造前后目标比照见表4。     表4  改造前后精选体系出产目标比照阶段原矿档次粗精矿 档次精矿档次粗选 回收率精选 回收率理论 回收率年度改造前0.135 0.143 0.1513.99 4.20 6.2551.94 53.20 53.3688.68 88.82 88.7995.58 97.63 98.4384.76 86.71 87.401999 2000 2001改造后0.145 0.142 0.1386.64 7.23 7.6553.54 53.31 53.5388.83 88.98 89.2698.38 98.29 98.1487.39 87.46 87.602002 2003 2004改造后均匀0.1436.4053.3988.9498.1887.31 增幅 ＋2.41＋1.45＋0.26＋2.60＋2.55        （二）深度精选工艺使用效果       经屡次流程调查，深度精选工艺研讨规划合理，技能目标安稳。在不影响回收率的条件下，高品质钼精矿档次达57.52%，SiO2含量小于2.0%，产率为51.14%，回收率为53.82%，到达并超过了规划目标（见表5）。57%钼精矿质量目标见表6。   表5  深度精选工艺出产目标产品产率档次回收率规划实践规划实践规划实践高档次钼精矿 低档次钼精矿 当选钼精矿50.00 50.00 100.051.14 48.86 100.0057.00 49.00 53.0057.52 48.29 53.1853.77 46.23 100.053.82 46.18 100.0   表6  57%钼精矿质量目标  元素MoSiO2CaOCuPbTFe质量分数57.451.430.240.0390.0350.43       深度精选工艺的成功使用，创始了用浮选法出产57%的钼精矿的先例，标志着金钼集团选矿技能和产品质量到达了世界先进水平。金钼集团可以依据商场需求，合理调整产品份额，灵敏安排工业出产，为后续加工业供给优质质料，然后提升了钼产业链技能水平和钼产品技能含量，坚持厂商继续健康发展。       七、技能经济分析       （一）技能水平分析       钼选矿技能，就世界而言，美国、加拿大最为选进。其特色是矿山规划大，工艺设备先进，自动控制水平高，选矿回收率和产品质量高。国内外同类矿山选矿工艺和首要出产目标比较见表7。       从表7可以看出，国外钼原矿档次遍及较高，钼矿藏嵌布粒度粗，简单单体解离，有利于选别并取得好的技能目标。钼精选工艺，国外大多为再磨段数多，精选次数少。比较之下，国外大多为再磨段数多，精选次数少。比较之下，金钼集团卅亩地选矿厂改造后的精选工艺只要两段再磨，在原矿档次较低的情况下，钼精矿档次即到达53%以上，精选回收率达98.18%，到达世界先进水平。57%钼精矿国内外常用湿法冶金提纯，用浮选法工业化出产出57%的钼精矿，国内外未有成功先例。所以，该研讨为国钠外创始，其技能水平到达世界先进水平。   表7  国内外首要钼选矿厂出产目标比较国家矿山原矿钼精矿钼精选工艺特色档次磨矿细度 －74μm档次精选 回收率美 国克荚 麦克斯0.17040～455498粗精矿浓缩脱药，三段再磨（砾），一次擦拭，五次精选，一、二次精选各有一次扫选粗精矿浓缩脱药，三段再磨（砾），四次精选，一、二、四次精选各有一次扫选三段再磨，五次精选一段再磨，八次精选，一次精粗选，两次扫选。深度精选体系：一段再磨，一次粗选，五次精选美 国享德森0.300435497.5加拿大恩达科0.09040～425498中 国 JDC百花岭0.13255～605298.08卅亩地0.13255～605798.18       （二）经济效益分析       研讨使用后，精选体系因钼精矿质量和回收率的进步，取得了明显的经济较益；深度精选工艺用浮选出产出57%钼精矿，出产本钱较湿法冶金有所下降（深度精选出产本钱为700元/t精矿，酸浸工艺出产本钱为1000元/t精矿），产品质量到达二硫化钼出产需求，为二硫化钼酸浸工艺削减用量奠定了根底。经核算，因钼精矿质量进步，二硫化钼出产本钱下降近10000元/t。效果使用以来，各年度发生的经济效益计算效果见表8。   表8  经济效益计算效果年度新增产量新增赢利二硫化钼节省本钱新增税金新增利税之和2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 合  计 年均匀982 1241 1745 2288 6120 12376 2475634 857 1129 1480 3957 8057 1611162 478 560 562 945 2707 542234 296 416 545 1459 2950 5901030 1631 2105 2587 6361 13714 2743       （三）社会效益分析       57%钼精矿工业化出产，进步了我国钼选矿技能水平，增加了我国在钼产品上的优势种类和产品竞争力，提升了我国钼产品在世界上的名誉；其次为同类矿山工艺研讨和技能改造供给和供鉴；一起为金钼集团出产二破化钼粉和焙烧“60”氧化钼供给了优质质料，然后出产出附加值更高的钼化工和钼深加工产品，对金钼集团统领国内钼商场、赶超世界选钼水平具有重要的现实意义。       八、定论       （一）通过一系列研讨，对卅亩地选矿厂原精选工艺进行了成功改造，取得了明显的经济效益。       （二）将深度浮选工艺直接设置于精选之后，选用惯例药剂、单一浮选法，把钼精矿吕位从52%进步到57%，且不影响回收率，为出产二硫化钼粉供给了优质质料，技能水平和产品质量到达世界先进水平，对推进我国钼选矿技能进步起到了活跃的效果。       （三）擦拭可以清洗矿藏表面的污染物，翻开泡沫聚会，康复矿藏新鲜表面，进步选别效果。       （四）选用TGA、P－Nokes、水玻璃等组合按捺剂，可解决钼与铜、铅、硅等的别离问题，下降钼精矿中的杂质含量。       （五）BF高效浮选机，具有杰出的浮选动力学特性，可以构成安稳、厚度适合的泡沫层，强化了二次富集效果，为取得高品质钼精矿和进步精选回收率供给了重要确保。       （六）通过技能创新，用浮选法出产含钼大于57%的钼精矿，为国内外创始，到达世界先进水平。

近年来，跟着国际经济的开展，我国的黄金储藏已达1054吨。现在我国黄金资源量有1.5～2万吨，保有黄金储量为4634吨，其间岩金2786吨，沙金593吨，伴生金1255吨，探明储量排名国际第7位。但在这些已探明的金矿资源中，约有1000吨都归于难浸金矿，占到了总量的近1/4。 难浸金矿石是指矿石经细磨后仍有适当一部分金不能用惯例化法有用浸出的金矿石。这类金矿石中的金因为物理包裹或化合结合，故不能与化液触摸，导致浸出率很低。难浸金矿石分为三种类型:(1)非硫化物脉石包裹金,这类矿石中金粒太小,无法用磨矿解离,金粒很难触摸化液;(2)金被包裹在黄铁矿和砷黄铁矿等硫化矿藏中,细磨也不能使包裹金粒触摸浸出液;(3)碳质金矿石,金浸出时,金络合和被矿石中的活性有机炭从溶液中“劫取”。 一、难浸矿石的预处理大部分难浸矿石直接用进行拌和浸出时的浸出率都在10%～20%左右，浸出率低。研讨人员经过对质料进行预处理的办法使难浸金矿石的浸出率得到很大进步。具体办法有氧化焙烧、热压氧化法、生物氧化法、硝酸催化氧化法等。 （一）焙烧 焙烧可使硫化物分化、砷和锑以氧化态蒸发、含碳物质失掉活性、显微细粒状的金富集。该工艺具有适应性较强、操作费用较低、归纳收回作用好的长处。缺陷是简单构成过烧和欠烧，生成的SO2及As2O3会对环境构成污染。 出产中常用的焙烧办法有两段焙烧、固硫固砷焙烧和球团包衣焙烧。 两段焙烧工艺选用两个焙烧炉，榜首段是低温焙烧，温度为450～500℃，首要用于除砷。第二段是高温氧化，温度是600～650℃以除掉硫；固硫固砷焙烧是参加固定剂使矿样中的砷构成硫酸盐和盐，该工艺既不放出有毒气体，又可使被包裹的金充沛露出。选用的固定剂有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钠、、氧化镁、碳酸镁等；球团包衣焙烧是将砷硫精矿和粘结剂构成的球团表面掩盖一层由砷硫固定剂组成的包衣层，焙烧时发作的As2O3、SO2气体被固定剂构成的钙和硫酸钙包裹起来以避免向外分散污染环境。 （二）热压氧化法 热压氧化法分为酸性热压氧化和碱性热压氧化。碱性热压氧化仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低（ 热压氧化工艺是湿法流程，无烟气污染。黄铁矿和毒砂的氧化产品都是可溶的，故金颗粒不管巨细均能够解离，金的收回率较高，许多难处理金精矿经热压浸出后，浸出率高达98%以上。 （三）生物氧化预处理 生物氧化预处理工艺的基本原理是经过生物酶的作用，对金属硫化物矿藏进行分化，使金矿藏解离。生物氧化一般分为槽式氧化和堆式氧化。该工艺的长处是，不会发作SO2及As2O3等有害气体、出资少、成本低、安全洁净、操作简洁。 实验证明运用细菌氧化化工艺可将某一高硫高砷金精矿的金浸出率由惯例浸出时的15.02%进步到94.17%，浸出作用显着。 （四）硝酸催化氧化预处理 硝酸对黄铁矿、毒砂和有色金属硫化物的氧化作用非常显着。硝酸催化氧化法分为HMC法、Arseno法、Redox法、nitrox法。可是在硝酸氧化的进程中需求加温加压，所以该工艺并没有工业化运用。 在实验中运用硝酸氧化浸出-炭浆化-渣浮选的工艺进程处理某一高砷难处理金矿，金的收回率由直接化时的34%进步到了94%～96%。 （五）微波焙烧预处理 微波可对矿藏进行选择性加热，当有用矿藏和脉石矿藏之间发作的热应力添加到足够大时，它们的界面上会发作裂缝，促进有用矿藏解离。该工艺的长处是焙烧时刻仅为十五分钟左右，温度低，避免了SO2及As2O3的发作。实验证明经微波处理后的难浸金精矿，金的浸出率可由未处理时的30%进步到90%以上。 （六）其他预处理工艺 长安大学的李绍卿等研讨人员在化浸出某一高铜、高砷、高硫的金矿石前，用碱合剂进行了预处理，并在化进程中参加了活化剂SMD，浸出率到达97.8%，优于惯例化法的浸出率（48%～54%）。可是此办法的针对性太强，的用量较大，要广泛使用，有待进一步研讨⑼。 二、化浸出的强化（一）多段浸出多段浸出是指在每段浸出后排出被杂质离子饱满的溶液, 经过参加水或含杂质离子较少的溶液, 再次进行化浸出, 浸出段数视浸出目标而定。该工艺首要用于处理含化可溶性杂质的难选金矿石。（二）炭浸法 炭浸法是指在同一槽内一起完结金的化浸出和离子在活性炭上的吸附。在化浸金的一起, 在浸出液中加人过量的活性炭使之与炭质物质竞赛吸附, 以削减或消除炭质物质的有害作用，故适于处理矿石中存在能吸附金的物质的难浸金矿石。 （三）加压化 加压化是一种强化浸出进程动力学的手法，可进步反响温度、活化矿藏晶格以利于浸出进程的进行。该工艺特别适于处理含锑的难浸金矿石。逯艳军对矿石进行加压化浸出提取金的工艺实验, 经过改动浸出进程的压力,添加浸出溶液的O2含量, 浸出时刻由本来24h缩短到45min；金浸出率到达93.2%，比未加压时进步了19.6%。 （四）拌和强化 拌和强化是经过改动拌和条件来强化浸金进程，进步金的浸出率。常用的拌和办法有剧烈拌和、振动拌和、脉冲拌和等。实验证明，运用振动拌和法可使某一金矿石的浸出率由73.45%进步到90.5%。 三、非化法 因为有剧毒，研讨人员一直在进行非化浸出法的研讨。现在常见的办法有法、硫代硫酸盐法、卤化法、多硫化铵法和有机腈法等。这些办法共有的长处是对环境污染小、浸出时刻短，约为化法反响时刻的三分之一。但每种办法都有缺陷，法和硫代硫酸盐法浸出剂用量大，出产成本高；卤化法的选择性较差；多硫化铵的稳定性差，从浸出液总收回金困难；有机腈易蒸发，有些毒性。这些缺陷导致非化法在工业上的使用很少，大都处于实验研讨阶段。 四、结语 在难浸金矿石提金的三种办法：预处理法、强化化法和非化法中，预处理是现在遍及运用的办法，焙烧进程污染大，生物氧化法耗费时刻长，所以化学氧化法最具有使用价值。强化浸出对处理某些中等难浸的金矿石作用很好，在工业中现已用到了炭浸法处理碳质粘土类金矿和多段浸出法处理含铜金矿石等。非化浸出技能因为其污染小，将成为黄金提取的一个开展趋势。

据《河南日报》报道，近日，一项可以提高废旧铝再加工塑性性能和力学性能的“废旧铝再生高强耐腐６０６３圆铸锭”技术研究，在长葛市取得突破。参加鉴定的省科委专家一致认为，该技术达到了国内领先水平。 　　 　　“废旧铝再生高强耐腐６０６３圆铸锭”技术由长葛市天润有色金属研究所自主研发，它运用创新的溶体纯净化和均质细晶化综合处理技术，使通过处理后获得的铝细晶铸坯的塑性性能和力学性能大幅提高，解决了优质铝合金的熔铸技术难题。据了解，用该技术生产的再生铝产品将打入以航天器材为主的高端科技市场领域，由此产生的废旧铝再生增值效益每年可达１０多亿元。

废旧铝再生技术研究取得新突破 　　    近日,一项可以提高废旧铝再加工塑性性能和力学性能的“废旧铝再生高强耐腐6063圆铸锭”技术研究,在河南长葛市取得突破。参加鉴定的河南省科委专家一致认为,该技术达到了国内领先水平。“废旧铝再生高强耐腐6063圆铸锭”技术由长葛市天润有色金属研究所自主研发,它运用创新的溶体纯净化和均质细晶化综合处理技术,使通过处理后获得的铝细晶铸坯的塑性性能和力学性能大幅提高,解决了优质铝合金的熔铸技术难题。据了解,用该技术生产的再生铝产品将打入以航天器材为主的高端科技市场领域,由此产生的废旧铝再生增值效益每年可达10多亿元。.

导读前不久，任正非在承受媒体采访时宣称，未来10至20年内会迸发一场技能，“我以为这个年代将来最大的推翻，是石墨烯年代推翻硅年代”，“现在芯片有极限宽度，硅的极限是七纳米，现已接近鸿沟了，石墨是技能前沿”。这儿说到的石墨烯，终究是何方神圣？它真的能带来推翻吗？扫描电镜下的石墨烯，显现出其碳原子组成的六边形结构。图片来历：Lawrence Berkley National Laboratory石墨烯——一种只需一个原子厚的二维碳膜——确实是种令人惊奇的材料。尽管姓名里带有石墨二字，但它既不依靠石墨储量也彻底不是石墨的特性：石墨烯导电性强、可弯折、机械强度好，看起来颇有未来奇特材料的风仪。假如再把它的潜在用处开个清单——维护涂层，通明可弯折电子元件，超大容量电容器，等等——那简直是改动国际的发明。连2010年诺贝尔物理学奖都颁发了它呢！其实就在2012年，因石墨烯而取得诺贝尔奖的康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）和他的搭档曾经在《天然》上发表文章评论石墨烯的未来，两年来的开展也根本证明了他们的猜测。他以为作为一种材料，石墨烯“出路是光亮的、路途是曲折的”，尽管将来它或许能发挥严重效果，可是在战胜几个严重困难之前，这一场景还不会到来。更重要的是，考虑到工业更新的巨大本钱，石墨烯的优点或许不足以让它简略地代替现有的设备——它的真实远景，或许在于为它的共同特性量身定做的全新运用场合。 石墨烯终究是什么？ 石墨烯是人们发现的第一种由单层原子构成的材料。碳原子之间彼此连接成六角网格。铅笔里用的石墨就适当于许多层石墨烯叠在一起，而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状。石墨、石墨烯、碳纳米管和球烯之间的联系。图片来历：enago.com由于碳原子之间化学键的特性，石墨烯很坚强：能够曲折到很大视点而不开裂，还能反抗很高的压力。而由于只需一层原子，电子的运动被约束在一个平面上，为它带来了全新的电学特点。石墨烯在可见光下通明，但不透气。这些特征使得它十分合适作为维护层和通明电子产品的质料。 可是合适归合适，真的做出来还没那么快。 问题之一：制备方法。       许多项研讨向咱们展示了石墨烯的惊人特征，但有一个圈套。这些美好的特性对样品质量要求十分高。要想取得电学和机械功能都最佳的石墨烯样品，需求最费时吃力费钱的手法：机械剥离法——用胶带粘到石墨上，手艺把石墨烯剥下来。诺沃肖洛夫团队捐赠给斯德哥尔摩的石墨、石墨烯和胶带。胶带上的签名“Andre Geim”就是和诺沃肖洛夫一起取得诺贝尔奖的人。图片来历：wikipedia尽管所需的设备和技能含量看起来都很低，但问题是成功率更低，弄点儿样品做研讨还能够，工业化出产？恶作剧。要论工业化，这手法毫无用处。哪怕你把握了全国际的石墨矿，一天又能剥下来几片……        当然现在咱们有了许多其他方法，能增加产值、降低本钱——费事是这些方法的产品质量又掉下去了。咱们有液相剥离法：把石墨或许相似的含碳材料放进表面张力超高的液体里，然后超声轰炸把石墨烯雪花炸下来。咱们有化学气相堆积法：让含碳的气体在铜表面上冷凝，构成的石墨烯薄层再剥下来。咱们还有直接成长法，在两层硅中间直接设法长出一层石墨烯来。还有化学氧化还原法，靠氧原子的刺进把石墨片层别离，如此等等。方法有许多，也各自有各自的适用范围，可是迄今为止还没有真的能合适工业化大规模推行出产的技能。        这些方法为什么做不出高质量的石墨烯？举个比如。尽管一片石墨烯的中心部分是完美的六元环，但在边际部分往往会被打乱，成为五元或七元环。这看起来没啥大不了的，可是化学气相堆积法发生的“一片”石墨烯并不真的是完好的、从一点上成长出来的一片。它其实是多个点一起成长发生的“多晶”，而没有方法能确保这多个点长出来的小片都能完好对齐。所以，这些变形环不光散布在边际，还存在于每“一片”这样做出来的石墨烯内部，成为结构缺点、简略开裂。更糟糕的是，石墨烯的这种开裂点不像多晶金属那样会自我愈合，而很或许要一向延伸下去。成果是整个石墨烯的强度要折半。材料是个费事的范畴，想鱼与熊掌兼得不是不或许，但必定没有那么快。显微镜下的一块石墨烯，伪色符号。每一“色块”代表一片石墨烯“单晶”。图片来历：Cornell.edu 问题之二：电学功能。       石墨烯一个有远景的方向是显现设备——触屏，电子纸，等等。可是现在而言石墨烯和金属电极的接触点电阻很难抵挡。诺沃肖洛夫估量这个问题能在十年之内处理。       可是为啥咱们不能爽性扔掉金属，全用石墨烯呢？这就是它在电子产品范畴里最丧命的问题。现代电子产品全部是建筑在半导体晶体管之上，而它有一个要害特点称为“带隙”：电子导电能带和非导电能带之间的区间。正由于有了这个区间，电流的活动才干有非对称性，电路才干有开和关两种状况——可是，石墨烯的导电功能真实太好了，它没有这个带隙，只能开不能关。只需电线没有逻辑电路是毫无用处的。所以要想靠石墨烯发明未来电子产品，代替硅基的晶体管，咱们有必要人工植入一个带隙——可是简略植入又会使石墨烯损失它的共同特点。现在针对这个范畴的研讨确实不少：多层复合材料，增加其他元素，改动结构等等；可是诺沃肖洛夫等人以为这个问题要真实处理，还要至少十年。 问题之三：环境危险。       石墨烯工业还有一个意想不到的费事：污染。石墨烯工业现在最老练的产品之一或许是所谓“氧化石墨烯纳米颗粒”，它很廉价，虽不能用来做电池、可弯折触屏等高端范畴，作为电子纸等用处却是适当不错；可是这东西对人体很或许是有毒的。有毒没关系，只需它老老实实呆在电子产品里，那就没有任何问题；可是前不久研讨者刚发现它在地表水里十分安稳、极易分散。尽管现在对它的 环境影响下断语还为时太早，但这确实是个潜在问题。 所以，石墨烯的命运终究怎么？       鉴于曩昔几个月里学界并无新的突破性发展，近来它的这波突发性“炽热”，恐怕本质上仍是本钱运转的炒作成果，应审慎对待。作为工业技能，石墨烯看起来还有许多未能战胜的困难。诺沃肖洛夫指出，现在石墨烯的运用仍是受限于材料出产，所以那些运用最初级最廉价石墨烯的产品（比如氧化石墨烯纳米颗粒），会最早问世，或许只需几年；可是那些依靠于高纯度石墨烯的产品或许还要数十年才干开发出来。关于它能否代替现有的产品线，诺沃肖洛夫仍然心存疑虑。 另一方面，假如商业范畴过度夸张其奇特之处，或许会导致石墨烯工业变成泡沫；一旦决裂，那么或许技能和工业的发展也无法解救它。科学作者菲利普·巴尔曾经在《卫报》上撰文《不要希望石墨烯带来奇观》，指出一切的材料都有其适用范围：钢坚固而沉重，木头简便但易腐，就算看似“全能”的塑料其实也是种种截然不同的高分子各显神通。石墨烯一定会发挥巨大的效果，可是没有理由以为它能成为奇观材料、改动整个国际。或许，用诺沃肖洛夫自己的话说：“石墨烯的真实潜能只需在全新的运用范畴里才干充沛展示：那些设计时就充沛考虑了这一材料特性的产品，而不是用来代替现有产品里的其他材料。” 至于眼下的可打印、可折叠电子产品，可折叠太阳能电池，和超级电容器等等新范畴能否发挥它的潜能，就让咱们平心静气拭目而待吧。

石墨烯是一种二维晶体，石墨烯独特的结构使它具有优异的电学、力学、热学和光学等特性，例如石墨烯具有100倍于硅的超高载流子迁移率、高达130GPa的强度、很好的柔韧性和近20%的伸展率、超高热导率、高达2600m2/g的比表面积，并且几近透明，在很宽的波段内光吸收只有2.3%。这些优异的物理性质使石墨烯在射频晶体管、超灵敏传感器、柔性透明导电薄膜、超强和高导复合材料、高性能锂离子电池和超级电容器等方面展现出巨大的应用潜力。 尽管石墨烯还没有实现大规模的产业化，但是，市场对于石墨烯的应用十分看好，就目前的研发成果显示，未来石墨烯将广泛应用于以下四大领域。 1.电子材料领域 作为电极材料，石墨烯是绝佳的负极材料，被认为是可以替代硅的芯片材料。另外，石墨烯在柔性屏幕、可穿戴设备、太阳能充电等领域的应用还有待挖掘。 据悉，英国曼彻斯特大型已经开发出仅有10至40个原子厚度的石墨烯LED屏幕，拥有超薄、可弯曲的特性。这意味着未来，电子设备的屏幕可以进一步降低厚度、更为灵活，甚至实现整体柔性化。 石墨烯在可穿戴设备领域也具有一定应用空间。例如，爱尔兰科学家正在开发基于石墨烯的灵活可穿戴传感器，并发现该传感器能够检测到用户最细微的动作，包括跟踪呼吸和脉搏。另外，该传感器还能实现自供电，也许未来能够应用在智能服装中。 2.散热材料领域 金属材料在散热应用方面存在难于加工、耗费能源、密度过大、导电、易变形以及废料难回收等诸多问题，几乎没有太大的降价空间。而纳米石墨烯导热塑料如应用在LED灯具等产品的散热上，其系统成本至少可以降低30%。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的纳米新材料，是目前人类所发现的几乎完美的平面原子结构，其出色的导电、导热以及散热性能让各行各业均对其寄予厚望。 石墨烯是二维的单层碳原子晶体，与三维材料相比，其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射，并赋予其特殊的声子扩散模式。石墨烯所具有的快速导热与散热特性使得石墨烯成为极佳的散热材料，可用于智能手机、平板电脑、大功率节能led照明、卫星电路、激光武器等的散热。 3.生物医学领域 石墨烯具有突出的力学性能和生物相容性，将其作为增强填料可显著提高生物材料的力学性能。 生物传感器是生命分析化学及生物医学领域中的重要研究方向，已广泛应用于临床疾病诊断和治疗研究。石墨烯制成的生物传感器对生命分析领域的快速发展具有重要现实意义。在基因组测序技术领域，最近成功开发出来的DNA感测器，是一种以石墨烯为基础的场效应类晶体管设备，能探测DNA链的旋转和位置结构。该感测器利用石墨烯的电学性质，成功实现检测DNA序列的微观功能。 4.军工领域 从中国石墨烯产业技术创新战略联盟(简称联盟)获悉，为促进石墨烯在军工领域的推广应用，2015年1月16日，联盟将举行军工应用委员会成立授牌仪式。 我国政府和国防军工方面的领导和专家对石墨烯在军工领域的应用前景十分关注。据悉，今年年初，在哈尔滨召开的“石墨烯军工应用技术研讨会”上，总装备部、国防科工局、各军工集团相关领导、专家，以及石墨烯产业领域专家与企业家、军工及民口配套单位代表共同研讨石墨烯在军工方面的应用前景。 由于石墨烯具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点，业内人士认为，石墨烯在航天军工等领域有广泛应用。据悉，我国科学家发现石墨烯可做太空动力源。通过对石墨烯在光作用下的运动现象的研究表明，石墨烯材料可将光能直接转化为动能，这标志着石墨烯材料将成为一种新的动力来源，这种动力源将远高于光压现象所产生的动力源。未来，石墨烯可能为星际探索、卫星变轨等提供无尽的动力。 结语 石墨烯由于优越的特性，业内预计未来5至10年，全球石墨烯产业规模会超过1000亿美元。更有乐观者认为，石墨烯的市场潜在规模至少在万亿元以上。就目前情况来讲，石墨烯市场化的最大阻碍是市场需求和价格，石墨烯未来产业化之路遥遥，需要政府的支持，和研发人员的开拓创新，相信通过共同努力，石墨烯将在更多的领域大放异彩。

2017年能够说是有史以来环保查得最严的一年，8月7日，第四批中心环境保护监察发动。此前，中心环保监察组现已进行了三批监察。为什么本年环保查的这么严呢?近年来，跟着我国经济的飞速发展，环境污染问题现已不容忽视，防治污染刻不容缓。其间水资源的污染更是不容小觑，废水的管理也成为专家学者的要点研讨课题之一。那么被誉为21世纪的“奇特材料”的石墨烯对处理废水有哪些协助呢? 石墨烯是仅由一个原子厚度的碳原子构成的蜂窝状的二维平面碳纳米材料，表面没有活性基团，所以不能直接吸附水合金属离子或金属离子与简略阴离子的合作物，在石墨烯片层上复合一种其它的材料，组成多功用的石墨烯复合材料，能够大大缓解石墨烯简单聚会的状况，还能供给更优异的功用。还有石墨烯的一些衍生物也能够到达比石墨烯更好的吸附作用，下面就介绍几种石墨烯材料在废水中的用处。 1、石墨烯复合材料在染料废水处理中的运用 石墨烯复合材料不只能够处理石墨烯易于聚会的问题进而加速吸附染料的速率，并且赋予了材料新的功用。将用处理过的氧化石墨烯与金属离子溶液反响制备了石墨烯/Fe3O4复合材料，该材料不只能够有用吸附罗丹明B、酸性蓝、孔雀绿等多种染料，并且该材料在400℃条件下煅烧后能够重复运用，是处理染料废水的杰出材料之一。 2、氧化石墨烯在造纸废水中的运用 氧化石墨烯是石墨烯的一种常见的衍生物，其表面和边际具有很多的羟基、羧基及环氧基等含氧基团，具有杰出的化学稳定性、较强的亲水功用和优异的抗污染才能。氧化石墨烯能很好的涣散在水中，可经过真空抽滤、滴涂、旋涂、浸涂等传统办法在载体上构成由氧化石墨烯单原子薄片堆叠的层状别离膜。而相邻氧化石墨烯片层之间可构成具有选择性的二维通道，该通道与氧化石墨烯边际及其片上孔洞、缺点彼此贯穿，构成网络，构成传输途径，水分子能够以单分子层的方式无冲突地经过，一起氧化石墨烯片层间存在较强的氢键，使氧化石墨烯膜具有杰出的力学功用。以氧化铝陶瓷为基底，经过浸渍法制备完好的氧化石墨烯。用于处理造纸芬顿氧化出水，通量为3.10 kg/m2h，Mg2+、Ca2+和SO42-离子的去除率别离能到达71%、70%和54%，且具有较好的稳定性和抗污染才能。 3、氧化石墨烯对重金属离子的吸附 氧化石墨烯表面的含氧基团使得它具有杰出的亲水性，并且含氧基团能够和金属离子发作作用，然后能够别离富集水相中的金属离子。废水中常见重金属离子，其毒性大、散布广、含量低、不易降解，长时间在环境中涣散存在，终究经过生物富集作用被迫植物吸收，经过食物链进入人体，对人类的生计和健康发生严峻的影响。吸附是现在常用的一种处理办法，而吸附的功用决议了深度处理的作用。研讨标明，相同条件下，片状氧化石墨烯、碳纳米管和活性炭对Cu2+的富集量别离为46.6 mgCu/g、28.5 mgCu/g、和4~5 mgCu/g，显示出石墨烯的杰出吸附功用。  石墨烯因具有巨大的比表面积而展现出极强的吸附才能，能够被广泛运用于吸附水溶液中各类分子或离子。而单一的石墨烯因其聚会现象导致吸附才能低下，吸附平衡过久。可是石墨烯的复合材料和其衍生物能够处理这些问题。不过石墨烯载体材料在吸附运用方面还处于探究阶段，还有许多问题需求处理，例如进一步研讨石墨烯材料的循环运用，在研讨富集的一起研讨解吸进程，下降材料运用本钱。

不久前，LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品在青岛举行的2015我国国际石墨烯立异大会上被推出。石墨烯产品正快速从实验室走入百姓生活中，也由此引发了新一轮石墨烯工业化热潮。 中新网12月20日电不久前，LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品在青岛举行的2015我国国际石墨烯立异大会上被推出。石墨烯产品正快速从实验室走入百姓生活中，也由此引发了新一轮石墨烯工业化热潮。 12月20日，京津冀石墨烯工业展开联盟在北京五洲大酒店正式建立。该联盟在我国石墨烯工业技能立异战略联盟、唐山国家高新技能工业开发区等单位的联合支撑下，由中关村华清石墨烯工业技能立异联盟、东旭光电、清华大学、北京大学、中科院国家纳米研究中心、天津大学、河北工业大学等单位联合主张。 会上，河北省工业和信息化厅厅长邹平现场宣读了建立京津冀石墨烯工业化展开联盟的批复，清晰表态对京津冀石墨烯工业展开联盟建立的支撑。联盟建立后，河北省工业和信息化厅将重视和辅导其建造，极大提升了联盟含金量。 与此一起，在石墨烯工业化上很早就开端探究和布局的东旭光电也是本次联盟的主张单位之一。关于其工业位置，我国石墨烯工业技能立异战略联盟秘书长李义春标明：“现在，东旭光电已成为石墨烯工业展开出资布局的领军厂商。” 政府支撑京津冀石墨烯工业展开 石墨烯因奇特的特性和使用的广泛，被科学家预言将“彻底改变21世纪”。这也为其迎来了方针的“春天”——“十三五”规划主张清晰提出将加速打破新材料等范畴的中心技能，工信部等部委也联合发布了《关于加速石墨烯工业立异展开的若干定见》，提出要将石墨烯工业打造成先导工业。 定见提出，到2020年构成完善的石墨烯工业系统。一起，打造若干家具有中心竞争力的石墨烯厂商，建成以石墨烯为特征的新式工业化工业演示基地。 “正承意于此，咱们决议主张建立京津冀石墨烯工业联盟，以加速京津冀区域石墨烯工业展开。”大会安排方介绍说，该联盟将进一步整合京津冀石墨烯工业资源，大力构建以厂商为主体、商场为导向、产学研相结合的石墨烯全工业链的工业集合区。 该人士进一步解释道，经过联盟的带动效果，一致和谐三地资源。如在京津冀区域内和谐安排厂商联合展开有商场潜力的石墨烯工业使用技能，集合、打破工业要害和共性难题，进步工业立异才能和竞争才能，促进我国石墨烯工业满意国内高技能范畴的火急需求，扩展工业使用范畴，推动全工业链的展开。 在京津冀石墨烯工业展开联盟中，河北省工信厅与唐山市政府将扮演重要人物。在同等条件下将优先在方针、资金、人才等方面给予石墨烯工业支撑，一起，还将鼓舞省内外石墨烯范畴厂商、高等院校、科研院所等有关组织向唐山高新区集合，构成京津冀战略性新兴工业新高地。 “现在石墨烯工业展开重在研制根底，而京津冀在这方面具有全国最顶尖的配备，这是其它石墨烯工业基地无法比拟的优势。”东旭光电出资负责人王忠辉标明，在京津冀石墨烯工业联盟的支撑下，东旭光电有望完成跨越式展开。 东旭光电做石墨烯工业化排头兵 资料显现，东旭光电是国内最大的集液晶玻璃基板配备制作、技能研制及产品出产供应于一体的高新技能厂商。现在公司具有在建及建成10条G6液晶玻璃基板出产线，而跟着旭飞光电和旭新光电7条G5液晶玻璃基板出产线的注入，公司玻璃基板工业集群得以进一步强化。 “东旭光电的石墨烯工业布局首要环绕光电显演示畴打开，研制中的石墨烯产品可与现有光电显现产品彼此协同，增强产品的集约化效应。”王忠辉介绍说，因而东旭光电非常重视石墨烯作为新材料的技能研制和储藏，将其作为公司在新材料范畴的重要战略布局。 事实上，东旭光电早在2014年上半年即已着手在石墨烯范畴进行布局。上一年6月份，公司已与北京理工大学携手一起打造“东旭光墨烯技能研究院”，致力于石墨烯在通明导电膜、散热膜、锂电池负极材料等范畴的使用研究。经过半年多尽力，本年3月份，国内第一家以石墨烯新材料的技能研制、项目孵化和工业运营渠道——北京旭碳新材料科技有限公司正式建立，标明公司石墨烯工业化使用开端进入最终冲刺环节。 “现在，合资公司的研制正在稳步推动，相关项目研制已进入中试阶段，估计下一年或完成部分石墨烯产品的定型。”王忠辉介绍石墨烯工业开展时标明。 其实，此次北理工技能入股的三项创造专利技能归于不同维度石墨烯材料可控拼装制备技能，能够制备从一维石墨烯纤维到基底上三维石墨烯功用膜的系统性组成办法，在项目公司发动之初即已奠定了较高的技能起点。 与此一起，该公司又在本年4月与我国石墨烯工业技能立异战略联盟一起建立了北京东旭华清出资有限公司，加强在信息沟通、资源整合、战略规划、商场推广等范畴展开全方位的协作，打造专业的石墨烯投融资渠道。 关于公司继续在石墨烯工业方面的投入，王忠辉通知记者：“东旭光电活跃打造研制、出资等渠道首要期望经过多种方法推动石墨烯工业展开，力求公司完成石墨烯工业的跨越式展开。” 职业分析人士以为，活跃的工业布局和继续工业投入现已使得东旭光墨烯工业展开获得显着成果，已成为国内石墨烯工业展开的领军厂商之一。跟着京津冀石墨烯工业联盟的建立，东旭光电有望凭仗本身先发优势和雄厚实力成为工业化排头兵，引领京津冀石墨烯工业化展开。

石墨烯是近年被发现和组成的一种新式二维平而碳质纳米材料。因为其别致的物理和化学性质，石墨烯己经成为备受瞩目的科学新星，是纳米材料范畴的一大研讨热门。在石墨烯的研讨中，根据石墨烯的无机纳米复合材料是石墨烯迈向实践使用的一个重要方向。金属/石墨烯纳米复合材料金属/石墨烯纳米复合材料是经过将金属纳米粒子涣散在石墨烯片上构成的。现在，对该类复合材料的研讨首要会集在用贵金属等功能性金属纳米粒子润饰石墨烯，这不只能够得到比金属自身功能更优越的复合材料，显现出潜在使用价值，并且能够削减贵金属的耗费，具有很大的经济价值。石墨烯与铂系金属的复合用表而积大、导电性好的碳材料负载纳米尺度的铂系催化剂能够明显进步其在质子交流膜燃料电池(PEMFC)中的电催化功能。这不只能够使催化剂表而积最大化，以利于电子的传递，并且导电性的支撑材料起到了富集和传递电子效果。现在所用的首要支撑材料是炭黑，但因为石墨烯有着愈加优异的功能，所以被以为是更为抱负的支撑材料。美国圣母大学的Kamat等用NaBH、复原H2PtCh与氧化石墨烯的混合液，组成了Pt/CE纳米复合材料，所得的复合材料在氢氧燃料电池中的电催化活性(161mW /cm2)高于无支撑的Pt (96mW/cm2)，标明石墨烯是开展电催化的有用支撑材料(图1)。图1 Pt/GE电催化反响暗示图南京理工大学汪信课题组提出了制备金属/石墨烯纳米复合物的一般道路:先制备氧化石墨，并超声剥离成氧化石墨烯;然后将金属纳米粒子附着在氧化石墨烯表而;终究复原构成石墨烯/金属纳米复合物(如图2所示)。别的，微波法是一种快速有用地制备金属/石墨烯复合材料的办法。图2制备金属/石墨烯纳米复合物的一般道路:1)将石墨氧化得到层间隔更大的氧化石墨，(2)将氧化石墨剥离得到氧化石墨烯片，(3)将金属纳米粒子附着在氧化石墨烯片上，(4)将氧化石墨烯复原成石墨烯，得到金属/石墨烯纳米复合材料石墨烯与金属Ag的复合南京理工大学汪信课题组以氧化石墨烯为基底，用AgNO3,葡萄糖及经过银镜反响，制备出具有高反射率的Ag纳米粒子薄膜。Ag的附着导致薄膜中氧化石墨烯拉曼信号的增强，其增强程度能够经过氧化石墨烯片在Ag纳米粒子的数量进行调理。图3 一步组成Ag/GO复合材料暗示图Pasrich等将Ag2SO4、参加含KOH的氧化石墨烯悬浮液中，因为氧化石墨烯上的轻基具有酚的弱酸性，在碱性条件下生成酚盐阴离子，酚盐阴离子经过芳香族亲电取代反响将电子搬运给Ag+，使Ag+被复原，生成Ag/CO复合物(如图3所示)，用胁复原该复合物得到了Ag/CE复合物。石墨烯与其他金属材料的复合Stark等不必表而活性剂，以石墨烯作为涣散剂包裹在Co表而;然后与聚合物(PMMA,PEO)复合，得到了CE/Co/聚合物复合材料。该材料结合了金属与聚合物的优异功能，为石墨烯供给了一个新的使用途径。Warne:等用简略的办法将CoCl2纳米晶附着在石墨烯上，HRTEM显现CoCl2纳米晶在石墨烯表而发作平动和滚动，终究结组成单个晶粒，在真空下退火可将CoCl2转化成Co，构成Co/CE复合物。该项研讨显现出用石墨烯作为HRTEM分析支撑薄膜的使用远景。半导体/石墨烯纳米复合材料石墨烯因为其共同的电学性质，使得其与半导体材料的复组成为一个热门研讨课题。石墨烯作为半导体纳米粒子的支撑材料，能够起到电子传递通道的效果，然后有用地进步半导体材料的电学、光学和光电转化等功能。例如，用作锂离子电池(LIB)电极材料的半导体纳米粒子与石墨烯制成纳米复合材料，能够有用阻比纳米粒子的聚会，缩短锂离子的搬迁间隔，进步锂离子嵌入功率;一起，能够缓解锂离子嵌入-嵌出所形成的体积改变，改进电池的循环安稳性。石墨烯与TiO2的复合TiO2因其安稳、无污染的特性而成为最佳的光催化材料之一。因为光激起TiO2发生的电子空穴对极易复合，所以使用石墨烯共同的电子传输特性下降光生载流子的复合，然后进步TiO2光催化功率成为了一个研讨热门。图4 (a) TiO, /GE及其受紫外光激起暗示;(b)以石墨烯为载体组成多组分催化体系暗示图美国圣母大学的Kamat等将氧化石墨粉末参加TiO2胶体涣散液中超声，得到包裹着TiO2纳米粒子的氧化石墨烯悬浮液，在氮气的维护下用紫外光照耀悬浮液，得到TiO2/CE复合材料。TiO2作为光催化剂将光电子从TiO2搬运至氧化石墨烯片上，紫外光被以为起到了复原剂的效果(图4a)。该法不只供给了一种氧化石墨烯的紫外光辅佐复原技能，并且为取得具有光学活性的半导体/石墨烯复合材料拓荒了新的途径。最近，该课题组初次组成了以石墨烯为载体的多组分催化体系，他们首要经过光激起将电子从T1O2转至氧化石墨烯片上，部分电子用于氧化石墨烯的复原，其他的电子储存在复原后的石墨烯片上;然后向石墨烯悬浮液引进AgNO3，储存在石墨烯片上的电子将Ag+复原成Ag，然后组成了TiO2和Ag处于别离方位的二维TiO2/Ag/CE催化体系(图4b)。石墨烯与Co3O4的复合Co3O4是一种重要的磁性P型半导体，在催化剂、磁性材料、电极材料等范畴有着很大的使用价值Co3O4与石墨烯的复合被以为能够改进其功能并扩展其使用范畴。图5使用金属有机前驱体组成Co/GE和Co3O4/GE复合材料暗示图Yang等研讨了使用金属有机前驱体组成金属或金属氧化物与石墨烯的复合材料的办法，他们用酞著钻(CoPc)与氧化石墨烯片在中混合后用胁复原，组成了CoPc/CE复合物;然后将所组成的复合物在维护下高温分化生成Co/CE复合物;终究将Co/CE复合物在空气中氧化生成Co3O4/CE复合物(如图5所示)。石墨烯与SnO2的复合现在，SnO2的一个重要开展方向是代替碳材料作为锂离子电池(LIB)负极材料，但因为SnO2充放电过程中体积改变大，然后下降了其循环安稳性。研讨者期望经过其与石墨烯的复合来改进这一点。石墨烯与ZnO的复合ZnO半导体因为具有宽的带隙和较大的激子结合能，在场发射显现器、传感器、晶体管等范畴具有潜在的使用价值。国内外研讨者期望经过其与石墨烯的复合进一步扩展其使用规模。图6水热法在石墨烯片上组成规矩摆放的ZnO纳米棒暗示图Park等研讨了经过水热法在石墨烯片上组成ZnO纳米棒阵列的办法:首要经过化学气相堆积法(CVD)使石墨烯在涂有Ni的SiO2/Si基片上成长(图6a};然后将涂有聚甲基酸甲酷CPM M A)的基片浸入HF中得到游离的PMMA/CE(图6b);再将起维护效果的PMMA溶解在中;终究别离经过两种办法在石墨烯上水热组成了规矩摆放的ZnO纳米棒。石墨烯磁性纳米复合材料人们不只研讨了半导体化合物与石墨烯的复合，还使用其他功能性无机化合物纳米粒子润饰石墨烯。如用磁性纳米粒子润饰的石墨烯材料在电磁屏蔽、磁记录及生物医学等范畴具有宽广的使用远景，是石墨烯复合材料研讨的一个重要方向。结语及展望根据碳纳米管的无机纳米复合材料因为其优秀的性质己经在生物医药、催化、传感器等使用范畴得到了广泛而深化的研讨。与碳纳米管比较，石墨烯具有类似的物理性质、更大的比表而积和更低的生产成本，所以石墨烯是代替碳纳米管组成碳基无机纳米复合材料的抱负基体材料。尽管与石墨烯/聚合物复合材料比较，石墨烯基无机纳米复合材料的研讨起步较晚，但在短短的几年内，石墨烯基无机纳米复合材料的组成及其相关使用的研讨己经取得了很大的发展。但要真实完成石墨烯基无机纳米复合材料大规模组成和产业化使用还而临很多问题和应战。文章选自：化学发展 作者：柏篙、沈小平

近日，中国有色金属工业协会在广西平果主持召开了由中国铝业股份有限公司广西分公司承担完成的《铝电解连续铸造技术研究》项目鉴定会。与会专家认真听取了项目组的汇报和答疑，考察了现场，经过认真讨论，专家认为，项目具有以下主要特点和创新点：出铝周期从２４小时延长到３６小时减少了对电解槽的日干扰次数；改变出铝周期，提高多功能天车的使用效率；电解３２０千安系列操作人员从５２人精简到３６人，大大提高了劳动生产率。     　　项目实施后，有利于节约动力电耗、铸造火耗、煤气消耗、辅助材料消耗，天车的使用效率提高１０．１８％， 提高劳动生产率达３０％，具有良好的经济效益和社会效益。专家认为，该项目成功地进行了电解槽出铝周期的改进，并且形成了一套成熟的动态配铝连续铸造技术，具有国际先进水平。

碲是1782年赖兴施泰因在含金的矿石中发现的L1J，也有说法是1798年M.H.克拉普罗兹在一种白色金属中首要发现了碲。碲及硒、铼等一般被称作“稀有元素”、“涣散元素”或“稀散金属”。 它在地壳中均匀丰度值很低(6×10-5)，碲与镉、锗、镓、硒、铟、、钪、铼等均属涣散元素。在天然界，碲矿藏除了天然碲外，首要是与Au、Ag和铂族元素以及Pb、Bi、Cu、Fe、Zn、Ni等金属元素构成碲化物、碲硫(硒)化物以及碲的氧化物和含氧盐等矿藏品种L2J。现在，稀有元素碲以其在现代高科技工业、国防与顶级技能范畴中所占有的重要位置，越来越遭到人们的注重。 1、碲的资源 因为在上个世纪90年代曾经，人们普遍以为国际大部分可收回的碲都伴生于铜矿床中，所以美国矿业局就以铜资源为根底，按每吨铜可收回0.065kg碲核算，计算出全球碲储量在22000t左右，储量根底38000t，首要散布在美国、加拿大、秘鲁、智利、赞比亚、扎伊尔、菲律宾、澳大利亚、日本、欧洲等国家和地区[3]3。可是，近年来国内外一系列重要的碲化物型金银矿床的发现和地质勘查研讨标明，涣散元素碲的地球化学性状远比传统知道的要活泼得多，它能够大规模富集、矿化构成具有经济价值的独立的矿床或工业矿体，如四川石棉大水沟碲铋金矿床HJ、山东归来庄碲金矿床 5、河南北岭碲化物型金矿[6]等。这使得人类不得不对碲资源的散布有了从头的知道。我国现已探明伴生碲储量在国际处于第三位。伴生碲矿资源较为丰厚，全国已发现伴生碲矿产地约30处，保有储量近14000t，碲矿区散布于全国16个省(区)，但储量首要会集于广东(占全国总量的42%)、江西(41%)和甘肃(11%)三省。我国的碲矿也首要伴生于铜、铅锌等金属矿产中，据主矿产储量计算，我国还有未计人储量的 碲矿资源约10000t[47|。一直以来我国碲矿资源会集在热液型多金属矿床、矽卡岩型铜矿床和岩浆铜镍硫化物型矿床中，它们别离占我国伴生碲储量的44.77%、43.89%和11.34%。广东曲江大宝山、江西九江城门由铜矿(占全国伴生碲储量的23.6%，碲矿石档次为0.0028%)、甘肃金JII自家嘴子为我国三个大型一特大型伴生碲矿床，三者储量之和为全国伴生碲储量的94%E7]。1991年8月，全球榜首例独立碲矿床在我国四川I省石棉县大水沟发现，然后彻底打破了涣散元素碲“能构成独立矿藏，但没有可挖掘的独立矿床[7]，’的传统知道，填补了矿床学理论上的一项空白，并将改动对稀有元素成矿才干的知道，一同也必将改动现有的只能从其它矿种中提取伴生碲的现状，改动碲资源的散布格式并有或许使我国成为一个碲矿资源大国。除了到达工业档次的已查明的铜矿床中所含的很多副产品碲储量根底以外，还有一些副产品碲之来历：铅矿床储量根底中所含的碲是工业铜矿床中碲的25%，但现在很少用电解法提炼铅，而只有用这种办法才干趁便收回碲;从金碲化物矿石中也能收回少数碲，未开发的、不行工业档次的或没有发现的铜及其它金属资源中所含碲的数量是已查明工业铜矿中碲的数倍，据估计，煤矿中均匀含碲0.015×10-4%，即煤矿中所含的碲是工业铜矿床中碲的4倍，但在近期内从煤中收回碲仍是不或许的。 2、碲的用处 稀散元素碲被誉为“现代工业、国防与顶级技能的维生素，发明人世奇观的桥梁”，“是今世高技能新材料的支撑材料”。这是因为跟着宇航、原子能、电子工业等范畴对包含碲在内的稀散金属的需求日积月累，使得碲已经成为电子核算机、通讯及宇航开发、动力、医药卫生所需新材料的支撑材料。 2.1碲在冶金职业中的运用 工业纯的碲(99%)广泛用作合金增加剂，以改进钢和钢的机械加工功能。只是增加少数的碲就能改进低碳钢、不锈钢的切削及加工功能;能够增加切削东西寿数并取得优秀的光洁度。在铸造进程中，增加小于0.1%分量的碲能够用来操控冷却结晶深度，向铅(锡或铝)合金中增加碲可进步其抗疲劳及抗腐蚀功能，并可进步其硬度与弹性。 2.2碲在化工职业中的运用 在化学工业中，碲首要用作石油裂解催化剂的增加剂、橡胶的二次催化剂及制取乙醇的催化剂，碲的化合物还能够制成各种触媒，用于医药(作为茵剂)、玻璃着色剂、陶瓷、塑料、印染、油漆、护肤药品及珐琅职业等。 2.3碲在电子职业中的运用 较高质量的碲(99.99%或更高)能够运用在各种电子学中。例如，化合物半导体碲化铋可同碲化锑一同用在温差电器材中。碲化铋在温差致冷中是重要的材料，因为它是具有高电子搬迁率的“多谷”半导体，具有高的导电率和能发生高温差功率的高有用质量。因而具有杰出致冷功能的碲化铋可替代氟里昂并成为削减大气污染与环境的抱负材料。碲及其化合物的其他电子运用是红外探测器和发射器、太阳能电池及静电印刷术。少数的碲可用作器材的电子施主掺杂剂。 3 、碲的别离提取技能 现在碲的首要来历仍是铜精粹厂的阳极泥，含碲高达9%。其它或许来历是硫酸厂的泥浆以及硫酸厂和冶炼厂的静电集尘器中的尘土。因而，获取碲的途径仍是首要从阳极泥中提取，本文将侧重介绍几种提取碲的办法： 3.1纯碱焙烧法 将碳酸钠和水与阳极泥充沛混合构成一种浓膏，在530～650℃的温度下进行焙烧，在不考虑碲蒸发的状况将其彻底转化为六价状况。焙烧过的球粒或团块经磨细后，用水浸出，因为阳极泥中的另一种元素硒在此进程已构成钠，一同因为碲酸钠极难溶解于此种强碱性溶液而残留在渣中。此刻脱硒的纯碱浸出渣用稀硫酸处理会使不溶解的碲酸钠转化为可溶解的碲酸： Na2Te04(不溶)+H2S04=HzTe04(可溶)+Na2S04碲酸复原为碲可用和二氧化硫处理来完结： H2Te04+2HCl=H2Te03+H20+C12H2Te03+HzO+2S02=2H2S04+Te在必定的酸性条件下，碲酸用钠复原成二氧化碲，可从热的溶液中收回得到细密的、浅黄色的固体。H2Te04+Na2S03=TeOz+Na2S04+H20转化为金属碲最好的办法使在中溶解，用电解碲酸钠的办法来完结：Na2Te03+H20+4e一=Te+2Na20H+02再生的碱可返回到溶解二氧化碲的进程中再使用。工业上常用氧化加压或氯化加压的办法完结碱性浸出，首要用的几种氧化浸出工艺是用氧或氯的压力浸出或许用氯载体浸出(例如)，也能够把几个进程组合，促进反响敏捷进行。因为和碲化物的反响速度比和硒的反响速度更快些，所以要当心操控，避免不溶性的六价碲化合物把四价硒别离为可溶性化合物[8]。加压浸出工艺的长处在于能够确保碲悉数转化为六价形状，完结其在碱性浸出液中的彻底不溶解。别的，还能够使介质无腐蚀性，硒无蒸发丢失，无洗刷或气体净化工序，而且基本上可定量完结碲的提取。可是，其不足之处也很明显，就是整个工艺耗费的氧气和的量较大。氧化进程不只要考虑碲的氧化，还要考虑硒的氧化以及精粹铜的进程中运用附加物作为成长调节剂而引人的有机物的氧化19J。 3.2硫酸化焙烧 硫酸化焙烧技能是依据硒和碲的四价氧化物在焙烧温度500～600℃度下其蒸发性不同。从阳性泥中选择性提取硒后，因为可溶解六价和四价碲，所以直接从剩下的焙渣顶用浸出的办法可收回碲。酸性焙烧是运用硫酸作为氧化剂使硒或硒化物和碲或碲化物转化成他们各自的四价氧化物。其间碲的氧化反响是：Cu2Te+6H2S04=2CuS04J+Te02 l+4S02 f+6H20t工业出产中并不引荐此工艺，这是因为，浸出会导致阳极泥中的银转化为极难溶的氯化银，使今后的银的收回愈加困难，一同如果有六价碲存在，它能够氧化而释放出，接着它又会溶解阳极泥中的金，这就会在后续碲和金的别离方面发生一些实质性的问题L9J。据工业出产的实践数据标明，包含碱性氧化物压力浸出和含铜、镍、贵金属、硒和碲阳极泥压力硫化效果在内的彻底湿法冶金的工艺进程能够使悉数组分杰出分出。别离出的硒和碲的纯度能够达90%以上哺J。 3.3液膜别离法 液膜别离物质是一种高效、快速、节能的新式高技能别离办法，2003年由王献科[10]提出用伯胺N192，制备乳状液膜，能敏捷地搬迁富集碲，在收回、处理提取及分析测定微量碲方面，具有很好的运用远景，也为进一步从杂乱组分的料液或低档次碲矿中富集碲的开发使用奠定了根底。液膜富集Te4+是经过活动载体N1923来完结的。依据别离进程和溶剂萃取的原理，N1923以RN表明，用离子缔合原理萃取元素。首要是在膜相外界外相中HCl生成RNH+C1，而外相中Te4+以TeBr62一方式与膜相中RNH+C1反响生成[RNH]22十[TeBr6]2-，溶于有机膜，并穿过液膜分散内相界面于NaOH水溶液效果、离解，Te.Br62一和H+迁入内相，这是因为Cl一和TeBr6卜与N1923相互竞赛缔和的成果。用乳状液膜别离富集碲的研讨，断定了膜相由7%N1923(伯胺)、4%Lll3B和89%火油(包含正辛醇)组成，内相为0.3mol/LNaOH水溶液，外相酸度为5mol/LHCl介质，R。l为1：1，R。。为20：50～20：100，室温(15～36℃)条件下，碲的收回率为99.5%～100%，内相富集了较高浓度的碲。一般常见的阳阴离子，都不被搬迁富集，选择性适当高。但此法在工业上还未能得到推行。 3.4微生物法 生物冶金以其成本低、无污染，对低档次、难选冶的矿产资源的开发使用有着宽广的工业运用远景。廖梦霞等人[11】在2004年提出在我国首例独立碲矿床资源的开发战略上走生物冶金的路途。其实在2003年Rajwade等[12]曾运用微生物的接连拌和，提出了含碲贵液的生物复原工艺，即对含碲lOmg/L的溶液中，pH操控在5.5～8.5，温度在25～45℃，用微生物吸附一复原沉积元素碲，可有用替代强复原剂，然后进步功率下降出产成本。这一理论创始了生物冶金在碲的提取工艺上运用的先河。廖梦霞等人L11J以为石棉大水沟独立碲铋矿床碲铋含量0.00X一0.0X%，金银含量0.X—Xg/t的硫化矿贫矿储量大，传统工艺很难有用到达经济开发使用的意图，因而提出微生物提取碲的办法，并总结了国内外针对硫化矿生物氧化的研讨，首要有浸矿细菌的别离和判定、细菌的培育条件和细菌氧化工艺条件研讨、细菌浸出硫化精矿粉进程中细菌浸出的物理要素和化学要素以及细菌浸出的浸出动力学和浸出机理研讨。在面临生物冶金的杰出问题生物(氧化周期长导致出产功率低)上，其课题组使用金属离子、表面活化剂催化、磁化强化等办法加速细菌氧化反响速率，使这一问题的处理有了一些新的思路。 4 、结 论 稀散金属碲以其在现代高科技工业、国防与顶级技能范畴中所占有的重要位置，越来越遭到人们的注重，运用规模也越来越广。可是因为碲从发现至今时刻较短，一同独立碲矿的开发也只是是近几年的工作，大多数工艺技能仍处于实验研讨阶段，这使得咱们很难断语何种工艺为最佳。但跟着人们对稀散元素知道的加深以及碲在各个范畴运用的广泛，咱们信任碲的开发将会得到进一步的开展，研讨和开发碲的别离提取的新工艺也愈加具有现实意义。

石墨烯是一种二维晶体，又称单原子层石墨。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?盖姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中别离出石墨烯，因而一起取得2010年诺贝尔物理学奖。作为现在发现的最薄、强度最大、导电导热功能最强的一种新式纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，在半导体工业、光伏工业、锂电子电池、航天、军工、新一代显示器等传统范畴和新式范畴都将带来革新。性的技能进步。一起，石墨烯工业遭到国家政策的大力支撑，包含新材料‘十三五’规划在内的多个石墨烯工业支撑政策或连续出台，石墨烯职业未来将有巨大的成长性出资时机。 一、石墨烯工业状况 (一)全球现状。根据优胜的功能，石墨烯具有宽广的商场前景和巨大的经济效益。每年有很多学术出资安排涌入石墨烯商场。现在，已有包含美国、欧盟、日本等国际发达国家区域在内的80多个国家区域投入石墨烯材料研制，且美、英、韩、日、欧盟等均将石墨烯研讨提升至战略高度，等待它带来巨大的商场价值。据不完全统计，现在全球有近300家公司进入石墨烯相关的研讨和开发，其间包含IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦、施乐、三星、洛克希德?马丁、波音等科技巨子。 (二)国内状况。早在2010年夏，济宁利特纳米成为国内进入石墨烯职业最早的单位。2011年，江苏常州市出资5000万，建立江南石墨烯科技工业园。2013年，宁波市和无锡市先后供给专项基金并出台《石墨烯工业开展规划大纲》，用于石墨烯的工业化扶持。2013年7月，我国石墨烯工业技能立异战略联盟建立。一起，江苏、浙江、深圳、上海、山东、福建、辽宁、重庆、黑龙江与中科院等安排以多种形式协同立异，纷繁建立了工业技能联盟，促进了立异资源优化组合和立异工业化进程。2013年末，我国石墨烯标准化委员会宣告建立，我国石墨烯研讨及检测公共效劳途径一起发动，该效劳途径首要为我国石墨烯工业技能立异战略联盟相关单位供给专业的石墨烯功能检测与结构表征效劳。2014年9月，在宁波举行的2014我国国际石墨烯立异大会，招引了国表里很多高校、科研院所、厂商的活跃参与，引发又一轮的石墨烯研制使用热潮。2015年3月，全球第一批3万部石墨烯手机在重庆发布，敞开了石墨烯工业化使用的新时代。 (三)青岛市工业现状。2015年，青岛市举行我国国际石墨烯立异大会，获批“国家青岛石墨烯及先进碳材料特征工业基地”和“青岛市石墨烯国际科技协作基地”，营建了杰出的工业开展环境。2016年，青岛市科技立异委员会发布《青岛市十大科技立异中心建造总体方案》，方案中提出将要点推动石墨烯等十大科技立异中心建造。高新区作为青岛开展石墨烯工业的先行区和演示区，规划建造占地135亩的石墨烯工业载体，建立国内首个国际石墨烯立异中心;建立1亿元的国内首支石墨烯天使出资基金，建立石墨烯公共检测途径和协同立异途径。莱西市石墨烯工业开展首要会集在南墅镇，2012年已被确立为青岛莱西市石墨新材料工业集聚区。莱西市正在依托石墨烯高新技能制备优势、石墨文明品牌优势、搁置土地财物优势，活跃准备创立国家级石墨烯工业化演示基地。首要石墨烯项目有： 1、青岛德通纳米技能有限公司物理法石墨烯项目。公司总出资一亿元人民币，第一期出资3000万元人民币建成年产1000吨高质量石墨烯导电导热剂的出产线，于2015年10月试车成功，成为我国长江以北最大的石墨烯浆料出产基地。试车典礼得到石墨烯诺贝尔物理学奖取得者安德烈盖姆教授等国际石墨烯范畴的闻名专家教授莅临指导并予以好评。现在公司进入正常运营状况，成为青岛区域大型国企的重要石墨烯质料直销商。公司正经过工艺优化将完成年产5000吨石墨烯浆料的产能。公司该出产线选用自主开发的石墨烯物理出产工艺，在国际国内职业具有独特性和抢先性，克服了因化学出产工艺而带来的环境污染和安全隐患。一起公司还活跃进行石墨烯下流使用产品研制，2016年10月份注册的青岛小安净化公司，首要进行石墨烯除菌除味剂及水净化设备出产。 2、青岛德安新碳复合材料有限公司项目。2016年9月，青岛德安新碳复合材料有限公司正式建立，2017年上半年开端投产。该项目是由莱西市政府、德通纳米、安德烈盖姆教授一起建立的一家从事新式石墨烯复合材料出产的科技型公司，公司注册本钱7000万元，总出资3亿元。引入石墨烯诺贝尔物理学奖取得者安德烈盖姆教授，将其团队开发的石墨烯复合材料技能与萧小月博士团队开发的出产工艺相结合，致力于石墨烯工程塑料、石墨烯纳米复合材料及其设备的规划、开发、出产及商业化使用。 3、青岛华高墨烯科技有限公司300吨氧化法石墨烯出产项目。首要从事石墨烯研制出产和石墨烯防弹材料、石墨烯导热膜的使用出产，现处于建造阶段。 二、开展时机 工业和信息化部、开展变革委、科技部于15年11月30号联合下发了《关于加速石墨烯工业立异开展的若干意见》(工信部联原〔2015〕435号)，提出要把石墨烯工业打形成先导工业，到2020年，构成完善的石墨烯工业系统。石墨烯新材料项目也现已列入青岛市“十三五”规划十大科技立异中心，青岛市2016年政府工作报告指出要点推动莱西石墨烯工业基地建造。在国家政策的大力支撑下，包含新材料“十三五”规划在内的多个石墨烯工业支撑政策或连续出台，石墨烯职业未来将有巨大的成长性出资时机。 (一)工业优势。莱西市石墨资源丰厚，具有总储量1.2亿吨，约占全国已探明含量的22%石墨储量，资源和质量国内绝无仅有。石墨烯技能与丰厚的石墨矿资源相结合，将进一步推动石墨矿这一传统工业向绿色无污染的高新技能工业转化和晋级。其间，德通公司活跃开展与青岛双星轮胎、山东奥冠新动力科技、国轩高科动力动力(莱西)，青岛海信等下流使用厂商的工业链建造，致力于推动石墨烯下流产品的规模化使用，特别是针对电子产品和汽车轮胎产品对热办理技能的巨大商场需求，开发石墨烯高导热工程塑料。一起活跃推动高质量电池电极导电剂、海洋工程重防腐涂料和电磁屏蔽涂料的使用，力求完成石墨烯工业化演示的重要打破。 (二)工业开展规划。依照“整合、同享、完善、进步”的基本思路，莱西市规划建造石墨及碳材料专业技能公共效劳途径和石墨工业专业孵化器——石墨新材料创业中心，配套日子中心、专家公寓，面向一切的石墨新材料、石墨烯厂商供给效劳。中心估计总出资3亿元，占地90亩，建筑面积45000平方米，到2017年末竣工。创业中心首要依托高新技能人才兴办高新技能厂商，建立一个集石墨工业孵化、石墨新材料研制、效果展现买卖、石墨烯及锂电池负极材料出产供应的科技立异途径，一起为创业者供给工作、试验室和出产车间，供给从孵化到规模化出产的完好科技立异效劳。中心选用政府担保，厂商融资的方法，经过系统性调研项目可行性及开展前景，协助厂商向社会资金寻求协作，政府与厂商共担风险，在向厂商供给担保的一起协助社会资金监督厂商运转，打造项目引入——孵化——中试——量产的跨越式招商立异形式。现在，中心已开工面积1万平方米，并成功落户投产青岛德通千吨级石墨烯出产线;引入诺贝尔物理奖取得者安德烈。海姆教授及国家“千人方案”专家、泰山工业领军人才7人。 (三)工业开展政策。莱西市石墨新材料工业集聚区将以建造“国家级的‘碳谷’工业演示基地”和“国际一流的石墨烯新材料出产基地”为政策，分三步开展：第一是吸纳代表国际顶尖技能的石墨烯出产厂商;第二是集聚以石墨烯为原材料的高新技能厂商，构成国际级新材料工业链;第三是建造国家级甚至国际级石墨烯碳材料检测中心、石墨烯碳材料研制基地、石墨烯碳材料标准拟定单位。到2018年末，石墨工业逐渐完成晋级换代，全面完成产品结构由初级产品向深加工及制品改变，进一步进步职业出产会集度，要点培养10-20家石墨烯产品及下流制品系列开发的大型厂商，加速建立石墨资源节省与战略性储藏、石墨新材料缘合性出产及职业办理的科学系统。到2018年，完成工业总产值100亿元;到2023年，完成工业总产值500亿元。 三、石墨烯工业税收奉献状况(以莱西市为例) (一)挂号状况。 从挂号户数来看，2014—2016年度从事石墨烯职业的上下流厂商，户数逐年添加，非正常户数量相对安稳。 石墨烯职业挂号户数状况表(二)职业收入及税负改变状况。2014—2016年度，莱西市石墨烯职业收入呈上升态势，交税数额由4368万元增至8158万元，年均增幅为36.67%，实践税负率由4.10%升至4.81%.往后跟着工业晋级脚步的加速、招商环境的优化和政策扶持力度的加强，都为石墨烯工业税源添加发明了有利条件。2017年1-6月完成悉数经营收入68259万元，缴交税款3825万元。其间，国税2646万元，地税1179万元。 石墨烯职业收入及税负状况表 单位：万元四、工业开展中存在问题 (一)当地政策扶持亟需加强。尽管我国已出台相关的新材料开展拔擢政策，但至今没有专门针对石墨烯工业的专项扶持政策，比较发达国家，在引入海表里石墨烯工业顶级项目、人才方面短少招引力和优势。 (二)大型试验仪器短少。现在，石墨烯下流使用产品的开发需求置办大型试验仪器。这些仪器不只置办和保护的费用贵重，操作和办理上也需求有专业人员担任，假如由各个厂商和研制安排自行处理，一方面在资金上存在较大困难，另一方面也会形成重复建造和资源糟蹋。 (三)短少公共的研制、技能转化与信息交流途径。中小厂商因资金实力短少，然后短少高水平的技能研制途径，约束了技能的晋级;科研安排的原创性基础研讨也往往短少技能转化团队而无法转化为老练的使用技能;有出资需求和转型的厂商与各个研制安排及相关石墨烯厂商往往短少有用的交流途径，难以建立直接的联络。 五、主张与办法 (一)活跃推动工业晋级。一是引导现有厂商由粗豪式质料加工向工艺老练的传统石墨制品工业搬运，一起充分利用石墨资源品牌优势，引导国内新式厂商向我市集合，创立石墨烯出产基地，完成我市石墨烯工业的第一次晋级。二是加强与国表里科研院所的技能协作，进行系统研讨，断定我市石墨烯下流产品的开发方向，逐渐完成向高科技高附加值工业产品改变，完成我市石墨烯工业的第2次晋级。 (二)加大政府引导力度。一是科学规划，拟定相关的优惠政策和工业政策，招引优质本钱、优质人力资源等向石墨烯工业会集，引导石墨烯工业良性开展。二是主张建立市石墨烯工业开展基金，首要用于对石墨烯加工技能投标和石墨烯加工技能打破性开展的奖赏，以调集各科研安排研制的活跃性，赶快处理石墨烯加工的技能瓶颈，一起引导相关厂商从事技能开发。三是活跃与上级部门和谐，争夺将我市石墨深加工列入要点攻关项目方案，归入工业引导资金项目规模。在石墨烯的金融扶持方面，宁波市的现有做法值得学习。宁波市政府每年拿出3000万的资金用于补助厂商除员工工资外的工业化研制、设备、材料、分析测验等费用，支撑大约6～9家研制单位从事石墨烯下流产品开发，招引了包含宁波市在内的多家新材料厂商。 (三)培养区域品牌。建立品牌意识，支撑高质量、高技能含量产品开展，加强商场监管，进步厂商诚信度。安排厂商参与国表里专业展会、洽谈会以及大型促销等活动，并经过网络、报刊、电视等媒体，加大宣扬力度，进步知名度，打造厂商知名品牌，培养莱西区域品牌。依照“区域化、使用化、差异化”的政策，致力于打造“石墨烯+”工业集群，助推我市新材料、新动力和电子信息等战略性新式工业快速兴起。

现在，石墨烯的功用化研讨才刚刚开始，从功用化的办法来看，首要分为共价键功用化和非共价键功用化两种。本文将要点介绍石墨烯功用化的首要展开及其相关使用，并对往后的研讨方向进行了展望。 石墨烯的共价键功用化 石墨烯的共价键功用化是现在研讨最为广泛的功用化办法。虽然石墨烯的主体部分由安稳的六元环构成，但其边缘及缺陷部位具有较高的反响活性，可以经过化学氧化的办法制备石墨烯氧化物((Grapheneoxide)。因为石墨烯氧化物中含有很多的羧基、羟基和环氧键等活性基团，可以使用多种化学反响对石墨烯进行共价键功用化。 石墨烯的有机小分子功用化 石墨烯氧化物及其功用化衍生物具有较好的溶解性，但因为含氧官能团的引进，损坏了石墨烯的大π共扼结构，使其导电性及其他功用显着下降。 2006年，Stankovich等使用有机小分子完成了石墨烯的共价键功用化，他们首要制备了氧化石墨，然后使用异酸酷与氧化石墨上的按基和轻基反响，制备了一系列异酸酷功用化的石墨烯(图1)。图1 异酸酯功用化石墨烯的结构示意图 该功用化石墨烯可以在N,N-二甲基甲酞胺(DMF)等多种极性非质子溶剂中完成均匀涣散，并可以长期坚持安稳。该办法进程简略，条件温文(室温)，功用化程度高，为石墨烯的进一步加土和使用供给了新的思路。 石墨烯的聚合物功用化 选用不同的有机小分子对石墨烯进行功用化，可以取得具有水溶性或有机可溶的石墨烯。在此根底上，Ye等选用共聚的办法制备了两亲性聚合物功用化的石墨烯。如图2所示，他们首要选用化学氧化和超声剥离的手法，制备了石墨烯氧化物，然后用复原，取得了结构相对完好的石墨烯，接下来，在自由基引发剂过氧化二甲酞(BPO)效果下，选用乙烯和酞胺与石墨烯进行化学共聚，取得了聚乙烯-聚酞胺(PS-PAM)嵌段共聚物改性的石墨烯。图2 乙烯-丙稀酰胺共聚物功用化石墨烯的制备 因为聚乙烯和聚酞胺分别在非极性溶剂和极性溶剂中具有较好的溶解性，使得该石墨烯既能溶解于水，也能溶解十二。该办法进一步改进了石墨烯的溶解性，而且，PS-PAM功用化的石墨烯作为添加物，可以在多种聚合物中均匀涣散，使其在聚合物复合材料等范畴有很好的使用远景。 根据共价键功用化的石墨烯杂化材料 石墨烯的共价键功用化不只可以进步石墨烯的溶解性，还可以经过化学交联引进新的官能团，取得具有特殊功用的新式杂化材料。Chen等研讨了强吸光基团卟啉对石墨烯的共价键功用化，卟啉是广泛使用的电子给体材料，而石墨烯是优异的电子受体，经过带基的四基卟啉(TPP)与石墨烯氧化物缩合，初次取得了具有分子内给体-受体(Donor-Acceptox)结构的卟啉-石墨烯杂化材料(图3)。图3 卟啉-石墨烯(给体-受体)杂化材料示意图 检测结果表明，石墨烯与卟啉之间发生了显着的电子及能量转移，该杂化材料具有优异的非线性光学性质。他们还研讨了C60共价键功用化的石墨烯杂化材料，相同使其非线性光学性质大幅度进步。 石墨烯的非共价键功用化 除了共价键功用化外，还可以用π-π相互效果、离子键以及氢键等非共价键效果，使润饰分子对石墨烯进行表面功用化，构成安稳的涣散系统。 石墨烯的兀键功用化 在选用化学氧化办法制备石墨烯的进程中，一般是先制备石墨烯氧化物，然后经过化学复原或高温焙烧来取得石墨烯材料。石墨烯氧化物在水中具有较好的溶解性，但其复原产品简略发生集合，而且很难再次涣散。图4 PmPV非共价键功用化的石墨烯带 聚类高分子PmPV具有大π共扼结构，Dai等使用PmPV与石墨烯之间的π-π相互效果，制备了PmPV非共价键功用化的石墨烯带。他们将胀大石墨涣散到PmPV的二溶液中，然后在超声波效果下取得了PmPV润饰的石墨烯纳米带，在有机溶剂中具有杰出的涣散性(图4)。 石墨烯的离子键功用化 离子相互效果是另一类常用的非共价键功用化办法。Penicaud等经过离子键功用化制备了可溶于有机溶剂的石墨烯。他们选用老练的办法制备了碱金属(钾盐)石墨层间化合物，然后在溶剂中剥离取得了可溶于N-甲基毗咯烷酮(NMP)的功用化石墨烯。图5石墨烯的离子键功用化 该办法不需要添加表面活性剂及其它涣散剂，使用了钾离子与石墨烯上按基负离子之间的相互效果，使石墨烯可以安稳地涣散到极性溶剂中(图5)。 石墨烯的氢键功用化 氢键是一种较强的非共价键，因为石墨烯氧化物的表面具有很多的羧基和羟基等极性基团，简略与其它物质发生氢键相互效果，因而，可以使用氢键对石墨烯氧化物进行功用化。 表1不同PH值下石墨烯氧化物与阿霉素中可构成氢键的基团石墨烯的氢键功用化不只可以用于进步石墨烯的溶解性，还能使用氢键完成有机分子在石墨烯上的负载。Chen等使用氢键效果将抗肿瘤药物阿霉素负载到石墨烯上。他们系统研讨了该系统的氢键品种及构成办法，因为阿霉素中含有羧基和羟基等基团，与石墨烯氧化物的羧基和羟基之间会构成多种氢键，如表1所示，跟着PH值的改动，氢键的品种也会发生变化。 功用化石墨烯的相关使用 经过对石墨烯进行功用化，不只可以进步其溶解性，而且可以赋子石墨烯新的性质，使其在聚合物复合材料，光电功用材料与器材以及生物医药等范畴有很好的使用远景。 聚合物复合材料图6石墨烯聚介物复介材料的光驱动性质 根据石墨烯的聚合物复合材料是石墨烯迈向实践使用的一个重要方向。因为石墨烯具有优异的功用和低价的本钱，而且，功用化今后的石墨烯可以选用溶液加土等惯例办法进行处理，十分适用于开发高功用聚合物复合材料。Ruoff等首要制备了石墨烯-聚乙烯导电复合材料，引起了极大的重视。他们先将基异酸酷功用化的石墨烯均匀地涣散到聚乙烯基体中，然后用二甲阱进行复原，成功地康复了石墨烯的本征导电性，其导电临界含量仅为0.1%。 光电功用材料与器材 新式光电功用材料与器材的开发对电子、信息及通讯等范畴的展开有极大的促进效果。其间，非线性光学材料在图画处理、光开关、光学存储及人员和器材维护等许多范畴有重要的使用远景。好的非线性光学材料一般具有大的偶极矩和二系统等特色，而石墨烯的结构特征正好契合这些要求。图7根据功用化石墨烯的有机光伏器材 Chen等研讨了具有溶液可处理性的功用化石墨烯(SPFGraphene)在通明电极和有机光伏等器材中的使用。根据石墨烯的柔性通明导电薄膜在80%的透光率下，其方块电阻为~102Ω/square，可望在通明电极及光电器材等方面取得广泛的使用;他们还规划并制备了以SPFGraphene作为电子受体，具有体相异质结结构的有机光伏器材，其在空气条件下的光电转化功率可达1.4%(图7)。 生物医药使用 因为石墨烯具有单原子层结构，其比表面积很大，十分合适用作药物体。Dai等首要制备了具有生物相容性的聚乙二醇功用化的石墨烯，使石墨烯具有很好的水溶性，而且可以在血浆等生理环境下坚持安稳涣散;然后使用π-π相互效果初次成功地将抗肿瘤药物喜树碱衍生物((SN38)负载到石墨烯上，敞开了石墨烯在生物医药方面的使用研讨。 结语及展望 如上所述，在短短的几年内，关于石墨烯功用化及其相关使用研讨现已取得了很大的展开。但要真实完成石墨烯的可控功用化及产业化使用，还面对很多的问题和应战。共价键润饰的长处是在添加石墨烯的可加土性的一起，为石墨烯带来新的功用，其缺陷是会部分损坏石墨烯的本征结构，并会改动其物理化学性质;非共价键功用化的长处是土艺简略，条件温文，一起能坚持石墨烯自身的结构与性质，其缺陷是在石墨烯中引进了其他组分(如表面活性剂等)。 经过在石墨烯功用化范畴展开愈加广泛深化的研讨，除了使人们对这一新式二维纳米材料的本征结构和性质取得愈加全面深入的了解外，必将发生一系根据石墨烯的功用愈加优胜的新式材料，从而为完成石墨烯的实践使用奠定科学和技能根底。

石墨烯加热发射的8-15微米远红外波，能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能，起到改善血液循环、改善关节疼痛、调节自律神经、提高免疫功能、消炎功能、增强生物体的新陈代谢以及护肤美容、改善体内微循环的作用! 人们知道，2010年的诺贝尔物理奖颁发给了在英国曼彻斯特大学的两位科学家—安得列·盖姆 (Andre Geim) 和 康斯坦丁·诺沃肖罗夫( KonstantinNovoselov), 表彰他们对石墨烯 (Graphene)研究的卓越贡献。作为碳组成的一种结构,石墨烯是一种全新的材料,它不单是其厚度达到前所未有的薄 (是人们发现的第一种由单层原子构成的材料)，而且其强度非常高(其碳原子结构非常稳定)。同时，它也具世界上最小的电阻率，导电性是铜的一百万倍。在导热方面，更是超越了目前已知的其它所有材料。石墨烯近乎完全透明并柔软，但其原子排列之紧密，连具有最小分子结构的氦都无法穿透它，现已被称为是21世纪最为颠覆的材料。近年来，石墨烯及其衍生物广泛在生物医学，包括生物元件，生物检测，疾病诊断，肿瘤治疗，生物成象和药物输送系统等的应用前景，使其成为纳米生物医学领域的研究热点。石墨烯还具有诸多引人瞩目的光学属性，近年来IBM的研究人员已发现，石墨烯能吸收和辐射高达40%的远红外线。       人体也是一个天然的红外线辐射源，其辐射频带很宽，无论肤色如何，活体皮肤的发射率为98%，其中3-50微米波段的远红外线的辐射约占人体辐射量的46%。人体同时又是良好的远红外线吸收体，其吸收波段以3-15微米为主，刚好是在远红外线的作用波段。人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳键，碳-氢键，氧-氢键等的伸缩振动，其谐振波大部分在3-15微米，和远红外线的波长和振幅相同，引起共振共鸣。石墨烯加热发射的8-15微米远红外波，能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能，起到改善血液循环、改善关节疼痛、调节自律神经、提高免疫功能、消炎功能、增强生物体的新陈代谢以及护肤美容、改善体内微循环的作用!目前，以石墨烯为代表的新材料， 已被中国列为“十三五”战略规划发展重点。