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以自粘結富碳物質(zhì)（生焦、炭微球）為原料，添加高純石墨粉、短切炭纖維或石墨烯，通過預處理、混合、等靜壓成型、焙燒、后處理等工藝制成高密高強高純各向同性石墨材料，其各項性能參數(shù)如下：抗壓強度（MPa）  ＞130    抗折強度（MPa）   ＞50肖氏硬度（HS）     70±5    導熱系數(shù)（KJ/m）  ＞60體積密度(g/cm3)     ≥1.90    開口氣孔率（%）   ≤1.80摩擦系數(shù)    ≤0.2高密高強高純各向同性石墨材料的應用領域包括精密機械密封、苛刻服役環(huán)境下的機械（發(fā)動機）密封、超高溫結構件、電火花加工、火箭噴口等。目前已應用于某型發(fā)動機二級游動渦輪泵雙端面密封裝置、某型發(fā)動機液氧渦輪泵氦氣接觸式端面密封、無控火箭彈噴管專用石墨等。

本研究利用氧氣對非骨架摻雜選擇性刻蝕的效應，首次在Cu襯底上實現(xiàn)了石墨烯的完美骨架摻雜生長，氮摻雜后的石墨烯遷移率高達13000 cm2/Vs，比其他工藝制備的摻雜石墨烯要高出數(shù)個量級。同時，石墨烯的面電阻也降低到130 oh/sq，摻雜的穩(wěn)定性顯著提高。

包括高純度不同石墨片層大小石墨烯的可控制備及分離技術，石墨烯的立體 組裝技術，如大尺寸石墨烯薄膜、石墨烯氣凝膠、褶皺團狀石墨烯等。

主要用于電火花加工（EDM）用石墨電極的成形及其修復。可用于模具制造及其它特種加工行業(yè)。該設備采用振動研磨的方法，利用三維復制成型的三維研具，一次研磨出三維石墨電極從而加快EDM石墨電極的制造速度。用該電極電火花加工鋼模具，可以快速制造注塑模、鍛模、壓鑄模等。工作范圍：600×500×400（mm）；加工進給速度：0～0.8mm/min；設備精度：±0.0

首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現(xiàn)了石墨烯纖維的連續(xù)制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑 一、項目分類 重大科學前沿創(chuàng)新 二、技術分析 本成果具有創(chuàng)新性、先進性。從高校的原創(chuàng)科學到原創(chuàng)技術，再到工程化推進，且已實現(xiàn)量產(chǎn)的技術成果。 成果第一完成人帶領科研與產(chǎn)業(yè)兩支隊伍，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，在單層氧化石墨烯及其宏觀組裝材料的產(chǎn)學研協(xié)同發(fā)展方面開展科學研究、技術轉化與產(chǎn)業(yè)化攻堅，獲得的成果如下： 發(fā)現(xiàn)了氧化石墨烯纖維在溶劑作用下精確可逆融合與分裂現(xiàn)象，揭示了二維大分子的獨特界面效應，打破纖維越粗越弱的Griffith定律，為未來粗且強的高性能纖維制備提供了新的理論依據(jù)，成果發(fā)表在Science雜志上；(2)發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯的層狀和手性液晶新相態(tài)，為石墨烯宏觀有序組裝材料提供了理論基石；(3)首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現(xiàn)了石墨烯纖維的連續(xù)制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑；(4)建立了較系統(tǒng)的液固相轉變組裝方法學，制備出“世界最輕固體”石墨烯超輕氣凝膠，突破固體表觀密度極限；解決了宏觀材料高導熱和高柔性不能兼顧的難題，獲得了高導熱超柔性石墨烯導熱膜。 發(fā)明的新型石墨烯纖維，得到了Nature在線新聞（2011, 78）、Nature 石墨烯增刊（2012, 483, S33）等雜志期刊的高度評價：“石墨烯物理性能優(yōu)異，但要駕馭這些性能，必須找到能將優(yōu)異性能納米級粒子轉化為宏觀材料的方法。來自中國杭州浙江大學的許震和高超正好實現(xiàn)了這一目標”等。石墨烯纖維打結圖與美國奮進號、俄羅斯聯(lián)盟號飛船等一起入選了Nature 2011年度最具影響力圖像，入選理由為:“這一400微米石墨烯結由中國浙江大學許震和高超制備，顯示了納米尺度精巧的結構控制。許和高將氧化石墨烯液晶紡制成米級柔性纖維并轉化成石墨烯紗線”。成果第一完成人“因石墨烯纖維的基礎研究工作”，獲得首屆錢寶鈞纖維材料青年學者獎。 獲得的多維度多功能石墨烯宏觀組裝材料，得到了Nature（Nature 2013, 494, 404）、（Nature 2013, 497, 448）及Advanced Science News等的亮點評價或撰文評價：“浙江大學高超團隊用非模板法獲得了導電、彈性并且密度低于空氣的固體泡沫材料”，“浙江大學高超教授及同事報道了具有超高導熱且超柔性特性的石墨烯材料。這樣的設計理念和實驗策略能夠拓展至其他二維納米材料中，使得很多大面積多功能的二維材料能夠應用到現(xiàn)實世界的柔性器件中，從航空航天到智能手機，不一而足”等。超輕石墨烯氣凝膠獲得了 “世界最輕固體”吉尼斯世界紀錄，入選了“2013中國十大科技進展新聞”。 在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Adv. Mater.等國際知名期刊發(fā)表學術論文240余篇，連續(xù)四年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。授權中國發(fā)明專利百余件、國際專利8件。承擔國家自然基金委重大、重點、杰青項目及軍科委、科工局等項目10多項，項目總經(jīng)費近億元。

本發(fā)明提供了一種石墨烯快速剝離的方法；該方法包括 S1 利用化學氣相沉積法在鎳片上生長石墨烯；其中生長溫度為 750℃～1000℃，生長時間為 10～30 分鐘，生長時通入氣體為甲烷 10～80sccm和氫氣 5～10sccm 并保持生長氣壓為常壓；S2 將所述附著有石墨烯的鎳片浸泡在氯化鐵溶液中，經(jīng)過電化學腐蝕后獲得剝離后的石墨烯。本發(fā)明可以在幾十秒到幾十分鐘內(nèi)把石墨烯無破損地從基底鎳片上剝離下來。這為石墨烯的基礎研究和應用提供一種快速的新途徑。本發(fā)明操作簡單，可以快速的把石墨烯轉移到任何基片上；

本發(fā)明公開了一種具有良好分散性的改性石墨烯，以及制備這 種改性石墨烯的方法。通過非共價鍵的作用，在石墨烯表面修飾高分 子材料，使其具有良好的分散性。這種改性石墨烯的具體制備方法為： 在芳香族小分子上接枝咪唑類化合物，通過咪唑引發(fā)環(huán)氧開環(huán)聚合或 與末端帶有鹵素基團的長鏈高分子直接反應，得到末端為芳香基團的 長鏈芳香族化合物，并在分散有氧化石墨烯且具有還原性的溶劑中， 通過一步法在還原氧化石墨烯的同時將其以非共價鍵的形式

配完成，效率低、周期長且模具工作型面表面質(zhì)量無法保證。本成果在深入分析了影響大型汽車覆蓋件模具凸凹模工作型面貼合率影響因素的基礎上，研究提高貼合率的數(shù)字化分析與設計方法，建立了基于汽車覆蓋件拉延減薄和模具在成形力下的彈性變形量耦合的精細模面設計方法。利用基于型面變形補償?shù)钠嚫采w件模具型面設計系統(tǒng)及方法后，調(diào)試周期縮短了30%，大大的提高了模具工作型面調(diào)試效率，縮短了模具的制造周期，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益，提升了企業(yè)核心技術能力的同時提高了企業(yè)的競爭力。本項目的研究成果已經(jīng)成功在多家大型汽車覆蓋件模具企業(yè)進行了大量的工業(yè)化應用，已為國內(nèi)外知名汽車公司的大型覆蓋件模具項目提供了高質(zhì)量的模具。項目對改變我國汽車高檔模具主要依賴進口的現(xiàn)狀、促進天津市裝備制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

本項目針對車身覆蓋件的特點，結合典型成功案例，建立了基于結構和功能的分類制件沖壓工藝知識庫；開發(fā)了面向復雜外覆蓋件的專用模板化模具設計系統(tǒng)、BOM自動生成系統(tǒng)、標準件綜合管理與調(diào)度系統(tǒng)，提高效率30%；開發(fā)了基于真實壓力機狀態(tài)下模具結構的受力變形補償系統(tǒng)，修正了凸凹模之間不等厚度間隙數(shù)值，顯著減少了鉗工研合工時，提高了首次件的合格率。解決了高檔轎車外覆蓋件用高精度復雜模具在工藝、設計、制造、裝配、精度保證等方面的眾多難題，建成了高檔轎車外覆蓋件用高精度復雜模具產(chǎn)業(yè)化基地，提升了作為天津市支柱性產(chǎn)業(yè)之一的汽車行業(yè)的整體水平，改變了目前國內(nèi)高檔轎車關鍵模具依賴進口的局面。項目在天津汽車模具有限公司應用后，已生產(chǎn)35個項目的側圍零件，產(chǎn)值1.3個億。項目達產(chǎn)后，側圍、翼子板類高精密復雜外覆蓋件模具年產(chǎn)量達到110套。技術成果應用到天汽模其它類型模具生產(chǎn)，年產(chǎn)量達到3000-4000套，產(chǎn)值10個億，利稅2.8億,出口創(chuàng)匯6000萬美元。經(jīng)天津市高新技術成果轉化中心組織專家鑒定，結論為國際領先水平。