陕西兴汉澜墨科技有限公司
化学气相沉积法（CVD）三维石墨烯粉体
行业背景
石墨烯作为一种新型碳材料由于其优异的物理化学特性，使得其在国家产业竞争中具有重要的战略价值，曾一度受到世界各国的争相研究与发展，但中国的石墨烯产业始终未能取得发展预期。为此，我们对国内多个石墨烯产业园进行实地调查研究，目前的现状是：1.在生产领域，国内以石墨为原料生产出的石墨烯种类繁多，同质化问题突出，高端产能不足，低端产能过剩，尚没有一家公司可以生产出100%的石墨烯；2.在下游应用领域，存在石墨烯不会用以及用了无显著效果的问题；3.价格高，石墨烯粉体售价几十万至一百万元左右每吨，上述原因导致石墨烯产业裹足不前。
我们认为要打破当前的产业困局，必须破旧立新，以新的方法从源头上来解决石墨烯的生产问题，其他问题才能迎刃而解。为此，我们抛弃了以石墨为原料生产石墨烯的方法，而是以化学气相沉积法（CVD）来生产石墨烯。公司经过多年的研发，实现了国际首个且是唯一一个通过化学气相沉积法实现工业化，千吨级，低成本生产高质量（100%）石墨烯粉体的生产。从根本上解决了石墨烯粉体的质量、产量、成本以及石墨烯下游应用过程中的诸多问题。
公司简介
陕西兴汉澜墨科技有限公司成立于2018年，公司致力于石墨烯粉体的规模化生产。项目为全球首个通过化学气相沉积法规模化生产高品质石墨烯粉体的项目，该技术从根本上解决了石墨烯粉体的质量、产量、和成本以及石墨烯下游应用过程中存在的石墨烯粉体团聚的诸多问题。项目产能为1000吨/年，所生产的高品质石墨烯可用于锂离子电池，超级电容器、电磁屏蔽和复合材料等诸多领域。工厂坐落于陕西省神木市锦界工业园，如下图1：
图1 陕西兴汉澜墨科技有限公司
二维石墨烯粉体的生产现状
石墨烯由于其优异的特性，曾一度受到世界各国争相研究和发展。这些年经过各地石墨烯产业园的建设和石墨烯产业的发展，石墨烯逐渐步入我们的生活。石墨烯在一些日常的电热服，地暖等行业得到快速应用，但是在一些如新能源，超级电容和电磁屏蔽等高端领域尚没有取得突破性进展。通过调研发现，目前，市场上的石墨烯企业生产石墨烯粉体的主流方法为：以石墨为原料，通过各种方法来剥离层状石墨从而获得石墨烯粉体。其生产方法主要有：物理法、液相剥离法、化学氧化还原等方法，以石墨为原料对石墨进行插层剥离生产石墨烯过程如下图2：
图2 以石墨为原料剥离石墨制备石墨烯
通过对国内外多家生产商的石墨烯样品进行研究，结果是市场上的企业生产的石墨烯粉体实际为石墨烯和薄层石墨的混合物，这是目前以石墨为原材料生产石墨烯粉体不可避免的问题。目前，全世界范围内尚没有一家公司可以生产出100%的石墨烯。与此同时，石墨烯粉体在下游应用过程中存在不可避免的团聚、分散等问题给石墨烯的下游应用增添了诸多困难，再加上在市场上公开销售的石墨烯产能较小、成本高、价格高等问题进一步阻碍了石墨烯下游应用市场的发展。以石墨为原料生产出的为二维片状石墨烯，其结构如下图3：
图3 以石墨为原料生产出的为二维片状石墨烯
化学气相沉积法（CVD）生产三维石墨烯
为了能够解决目前市场上石墨烯产品以及石墨烯下游应用过程中存的在诸多问题，位于陕西省榆林市神木市锦界工业园区的陕西兴汉澜墨科技公司采用了全新的的工艺路径来生产石墨烯。该项目通过化学气相沉积法来生产石墨烯粉体，化学气相沉积法不需要以石墨作为原料，而是以含碳物质为原料在催化剂的作用下催化脱氢后，碳原子在催化剂表面排列为规则的六边形形成石墨烯，从而解决了上述诸多问题。化学气相沉积法的生产石墨烯的原理如下图4：
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