它可以讓鋰電池充電只需10分鐘，讓電子元器件“延年益壽”；它是海工產品的防腐“重器”、石油完井工程的“好幫手”、鎂合金的“美容劑”、電動自行車的“能量桶”—— 自2004年石墨烯被發(fā)現以來，世界多國對其制備技術和應用研發(fā)爆發(fā)出空前熱情。石墨烯新材料產業(yè)也是我國大力支持的產業(yè)、山東省新舊動能轉換重大工程確定的“十強產業(yè)”之一。青島是全國率先引入石墨烯新材料研發(fā)及制備的城市之一，并在全國擁有較高的產業(yè)地位。目前在青島圍繞石墨烯產品的研制都有哪些“神奇”的故事正在發(fā)生？青島日報記者進行了一番梳理。一起來看看其中在青島高新區(qū)的神奇故事吧！
專家談石墨烯研發(fā)與應用：將“革命性地改變生活”開啟萬億級產業(yè)新時代
青島處于國內石墨烯產業(yè)化領域“第一集團” ，“千人計劃”專家、山東省新材料領域專家、青島瑞利特新材料科技有限公司董事長侯士峰介紹，石墨烯的發(fā)展經歷了基礎研發(fā)、產業(yè)介入、產業(yè)化開始幾個階段，目前部分領域的產業(yè)化逐漸繁榮起來。從未來的光電子器件到復合材料，從半導體材料到生物應用，石墨烯研究幾乎涉及了材料領域的各種應用。“石墨烯不僅僅是一個角色，更像是一個舞臺，物理學家、化學家、材料學家、醫(yī)學家……各種身份都能在這個舞臺上發(fā)現自己合適的角色。”侯士峰說。
侯士峰介紹，目前國際石墨烯工業(yè)化應用領域，主要集中于用石墨烯做添加劑的復合材料，如防腐涂料、電池導電劑等。也有一些在信息技術、半導體器件領域的應用，但目前尚未成熟。
中國有較為廣泛的制造業(yè)基礎，因此石墨烯應用也主要集中于電池導電劑、散熱材料、防腐涂料、復合材料等行業(yè)，不過近年來石墨烯的研究和開發(fā)方向也逐漸向環(huán)境、器件等方向發(fā)展。尤其是青島，作為國內石墨烯產業(yè)化領域第一集團中的重要一員，目前在石墨烯功能與防腐涂料、電池導電劑、增強橡膠等領域已經實現了較好的發(fā)展，青島高新區(qū)有相關研發(fā)機構和產業(yè)化布局
被譽為“石墨烯之父”的諾獎得主安德烈·海姆教授曾這樣表示：“英國和美國是石墨烯研發(fā)方面的領頭羊，而中國毫無疑問是應用與開發(fā)方面的先行者。”2016年，他與蕭小月教授達成一致，以合伙人和首席科學家的名義加盟青島德通納米技術有限公司，通過合作，逐步將石墨烯產業(yè)向國際化發(fā)展方向推進。同時，為加速下游應用產品的開發(fā)，還成立了子公司青島德安新碳復合材料有限公司，針對輕質高強度石墨烯復合材料進行開發(fā)與生產，推動石墨烯復合材料在新能源汽車工業(yè)、航空航天、游艇及LED照明系統(tǒng)等產業(yè)上的應用。
石墨烯涂料：海洋防腐的“重器”
在青島國際石墨烯（青島）產業(yè)研究院基地，青島瑞利特新材料科技有限公司研發(fā)的石墨烯除醛涂料在家裝涂料領域的成熟應用精彩呈現。瑞利特研發(fā)的抗甲醛涂料，利用化學方式，將室內空氣中游離的甲醛分解成水和二氧化碳，同時可以降解氮氧化物等空氣污染。也就是說，這一款涂料不僅不會造成室內甲醛污染，而且還兼具空氣凈化器的功能，將空氣中的甲醛進行分解。目前，瑞利特已開拓了廣州、重慶、連云港、鹽城等近40家城市合作商，形成了超百家合作商的銷售網絡。2018年，將建成瑞利特石墨烯產品生態(tài)家體驗館。
石墨烯涂層： 提高鎂合金顏值的“秘方”
表面粗糙，且都被氧化發(fā)黃，即使是新件看上去也像是要報廢的產品一樣，這種對傳統(tǒng)鎂合金棒的認知，在青島高新區(qū)石墨烯產業(yè)園的卡爾奔新材料公司被顛覆——卡爾奔生產出來的鎂合金棒，表面光滑平整、如鏡面亮潔。
技術主要發(fā)明人姜海濱告訴記者，能把鎂合金棒做得這么光潔，秘訣就在于模具上接觸鎂合金的位置上，有一小片石墨烯涂層。在鎂合金熱擠壓模具表面生成的這一層僅有幾百納米厚度的石墨烯涂層，使模具不僅耐高溫，還有高硬度、低摩擦系數等優(yōu)良特性，避免擠壓出的鎂合金型材組織結構不均勻和表面氧化的現象，同時提高鎂合金型材的擠壓速度30%以上。
“國內有很多高校和實驗室都在研究解決鎂合金變形難題，共同的難點是加在模具上的涂層在高溫環(huán)境中很容易脫落。我們的涂層則不同，是通過營造特殊的環(huán)境，使材料‘生長’在模具表面。”姜海濱介紹說，經過反復實驗，石墨烯涂層模具完全能實現1毫米以內鎂合金型材的擠壓，也為實現高端鎂合金型材產業(yè)化提供了技術保障。 “石墨烯的這一應用帶來了整個鎂合金產業(yè)的升級。”姜海濱表示。
多功能形狀記憶性彈性體：石油完井工程的“好幫手”
位于青島高新區(qū)的青島安固強石墨烯科技有限公司研發(fā)的多功能形狀記憶性彈性體，打開了石墨烯材料應用的一個新領域。
這種通過將熱致型形狀記憶性彈性體與三種不同維度的導電性能物質（導電炭黑、碳納米管、石墨烯）復合，從而研發(fā)出的一類在電、熱外界刺激后具有形狀恢復能力的智能材料，是安固強科研團隊根據石油完井工程的市場需求，開發(fā)和制備出的石墨烯衍生下游應用產品中間體及官能化高分子材料。其關鍵技術是在不破壞導電納米材料的結構和高分子彈性體形狀記憶性功能的基礎上，使導電納米材料均勻分散并與化學交聯(lián)的形狀記憶性材料形成互穿網絡結構。
“傳統(tǒng)石油完井工程中，分層采油時使用傳統(tǒng)橡膠膨脹封隔器，下到設計位置后，要從井口向油管內加壓使橡膠封隔器膨脹封堵，或加壓到規(guī)定的壓力將卡瓦撐開，通過機械力壓縮膠筒使其膨脹，連接打壓裝置使工作效率極低。但有了這款形狀記憶性智能封隔器，井下膨脹無需井上打壓和下機械制動裝置到幾千米以下的封堵區(qū)，也不依賴于水或者油使之溶脹，設計好變形溫度的形狀記憶性彈性體材料可在指定位置利用已探知的溫度自動變形膨脹實施封堵。”安固強常務副總經理李克強說，該科研技術還可以應用在建筑、醫(yī)療、包裝、汽車、玩具等領域。（來源：青島日報）
