научно-производственная компания. Производство и применение графена.
Русграфен — научно-производственная компания. Производство и применение графена.Ваша корзина пуста
Мы производим материал, который меняет мир
В красках
для высокой устойчивости к коррозии
В полимерах, чернилах, тканях
для электроводности и теплопроводности
для прочности и влагостойкости
Направления деятельности
РусграфенНаука
Исследование графена и других 2D-материалов
Индустрия
Разработка технологических решений для промышленности
Маркет
Продажа графена , наноматериалов и товаров с их использованиемМедиа
Новости из сферы использования графеновых технологий и жизни компании
подробнее узнать о компанииПодпишитесь на рассылку
будьте в курсе новостей об исследованиях графена
Наши партнёры
Любое использование либо копирование материалов или подборки материалов сайта, элементов дизайна и оформления допускается только со ссылкой на источник: на rusgraphene.
Спасибо за Ваше обращение
Мы ответим Вам в течение 24 часов
Спасибо
Ждите новостей
В MIT разработали технологию конвейерного производства графена с низким уровнем брака
Чудесный материал графен легко и недорого изготавливать, но использовать его в продукции очень сложно. Толщина листа графена меньше нанометра. При отделении от маточной подложки лист графена рвётся, сминается или повреждается иным способом. Исследователи из MIT нашли возможность избежать повреждения графеновых листов большой площади при производстве. В итоге это может привести к появлению сверхлёгких солнечных элементов или дисплеев.
Новый производственный процесс, который был разработан в Массачусетском технологическом институте и обещает оказаться относительно легко масштабируемым для промышленного производства, включает создание промежуточного «буферного» слоя материала. Этот буферный слой стал тем ключом к успеху, который может помочь в коммерциализации разработки.
Традиционно графен создаётся в процессе вакуумного осаждения из паровой фазы (CVD). Материал осаждается на медную подложку, с которой его потом необходимо поднять. Чтобы снять тончайший слой графена с медной основы, учёные предложили укрепить его буферным слоем из такого полимера, как парилен. Атомная структура парилена во многом похожа на атомную структуру графена, и один материал настолько хорошо ложится на другой, что происходит в некотором роде легирование графена париленом.
Опыты показали, что парилен эффективно укрепляет графен, и это исключает разрывы и деформацию больших графеновых листов при снятии с медной подложки. Более того, предложенный техпроцесс и опытная установка доказали, что процесс ламинирования графена на подложке и последующие операции по деламинизации и отделению графена от медной основы можно проводить конвейерным способом при обработке графена в рулонах, а это значительно ускоряет производство материала.
Опытная установка MIT для рулонного производства графена
Теперь о том, что это даёт. Вероятно, вы слышали, что сегодня для изготовления прозрачных электродов в дисплеях, солнечных панелях и светоизлучающих приборах используется соединение из оксида индия и олова (ITO). Прозрачные и укреплённые париленом графеновые электроды могут заменить ITO-электроды. Это даст экономию по весу и материалу (стоимости) и покажет эффект в плане лучшего соотношения вырабатываемой энергии к весу элемента.
Так, созданный в MIT прототип солнечного элемента с прозрачными электродами из графена и парилена показал прозрачность слоя около 90 % для видимого света, а также 36-кратное улучшение соотношения вырабатываемой энергии к весу элемента (а это сверхлёгкие солнечные панели) при использовании 1/200 материала от обычно требуемого для выпуска панелей объема.
Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Учёные изобрели способ массового производства графена / Хабр
Графен, материал XXI века, который в сотни раз прочнее стали, но в разы легче, станет более доступным.
При всех удивительных свойствах графена, таких как его гибкость и электропроводность, которые делают его неоценимо важным для многих отраслей, единственным ограничением для его широкомасштабного применения является высокая цена.
Поэтому открытие, совершённое на днях учёными из Имперского колледжа Лондона, описанное в научной работе Real-time monitoring and hydrodynamic scaling of shear exfoliated graphene, должно существенно приблизить нас к высокотехнологичному будущему.
В чём состоит открытие?
Среди множества способов производства графена, можно выделить 2 типа:
1. От меньшего к большему. Создание слоёв графена атом за атомом (например, осаждение атомов углерода из газов, таких как метан (CH₄) на медную фольгу благодаря нагреванию и резкому охлаждению) позволяет получить графен высокого качества ценой огромных временных затрат
2. От большего к меньшему. Различные способы расслоения графита (эксфолиация) позволяют быстрее получить графен, но его качество оказывается ниже
Учёные из Имперского колледжа Лондона взяли за основу второй метод, который благодаря своей скорости имеет потенциал стать методом массового производства. Они решили проблему низкого качества получаемого графена, внедрив новый процесс мониторинга в технологию производства.
Благодаря надёжному недорогому (5 долларов США) методу спектроскопического анализа с использованием недорогой оптоэлектроники, учёные получили возможность производить измерения качества и концентрации графена в реальном времени в процессе производства.
Таким образом, если раньше в процессе производства возникала проблема, учёные не знали о ней до тех пор, пока процесс эксфолиации не завершится, позволив извлечь графен и проанализировать его.
То теперь, благодаря новой технике, учёным не нужно останавливать производство и они могут осуществлять мониторинг в реальном времени и в случае необходимости вносить изменения, чтобы не допустить снижения качества и получить именно то, что им нужно.
Цена графена
Цена графена, произведённого по новой технологии, зависит от многих факторов. Но очевидно, что контроль над процессом в реальном времени позволит создавать более качественный графен, что сделает графен высокого качества более доступным для использования во многих сферах.
Это продолжит тренд ежегодного снижения цены графена и его массовая интеграция в нашу повседневную жизнь уже не за горами.
Даже при текущей цене, графен уже используется в некоторых областях. Например, для отвода тепла в смартфоне HUAWEI Mate 30 Pro. Как гласит официальный сайт HUAWEI:
Усовершенствованная система теплоотвода смартфона создана с использованием графеновой пленки, одного из самых эффективных материалов, применяемых для отвода тепла. Благодаря этому HUAWEI Mate 30 Pro способен быстро рассеивать тепло и не перегреваться в течение долгого времени.
К тому же, в трамваях Варшавы теперь будут применяться новые ионисторы от эстонской компании
Skeleton Technologies, которые благодаря использованию графена
превосходятионисторы от Maxwell, Ioxus и JM Energy по плотности энергии и имеют более низкий ЭПС.
Экологичность
Учитывая, что графен войдет в нашу повседневную жизнь в виде множества товаров, улучшенных благодаря его свойствам — прогнозируемые объёмы производства графена в XXI веке очень высоки.
В связи с этим, доктор Камиль Пети, материаловед из Имперского колледжа Лондона, соавтор исследования, отметила важность совершённого открытия для экологии:
Исследование демонстрирует, что 2D материалы можно производить, используя экологичные растворители вместо токсичных химикатов, которые обычно применяют, не жертвуя при этом качеством
Кроме того, она добавила, что мониторинг процесса производства графена в реальном времени ускорит тестирование новых экологичных растворителей.
P. S. Эта статья была также опубликована в моём блоге на Яндекс.Дзен.
Что такое графен и как он изменит нашу жизнь?
Вокруг графена образовалось немало хайпа — и среди ученых, и среди бизнеса. Но графен так и не стал нашей повседневной реальностью. Почему? Разбираемся вместе с автором YouTube-канала «Индустрия 4.0» Николаем Дубининым
Впервые о графене заговорили в 2004 году, когда Андрей Гейм и Константин Новоселов — британские ученые российского происхождения — опубликовали статью в журнале Science [1]. В ней говорилось о новом материале, который получили с помощью обычного карандаша и скотча. Ученые просто снимали клейкой лентой слой за слоем, пока не дошли до самого тонкого — в один атом. В 2010-м за это их наградили Нобелевской премией. С тех прошло уже десять лет.
Как графен меняет нашу жизнь?
Что такое графен и чем он так уникален?
Углерод — это материал, состоящий из кристаллической решетки, которую образуют шестиугольники атомов. Графен — это один слой решетки толщиной в 1 атом.
Отсюда — его первое уникальное свойство: самый тонкий.
- Графен в 60 раз тоньше мельчайшего из вирусов.
- В 3 тыс. раз тоньше бактерии.
- В 300 тыс. раз тоньше листа бумаги.
Так выглядит структура углерода. Если отделить один из слоев — получим графен
Такую структуру графен приобретает за счет sp2-гибридизации. Дело в том, что на внешней оболочке атома углерода расположены четыре электрона. При sp2-гибридизации три из них вступают в связь с соседними атомами, а четвертый находится в состоянии, которое образовывает энергетические зоны. В результате графен еще и прекрасно проводит электрический ток.
Уникальность графена в том, что он обладает такой же структурой, как и полупроводники, при этом он сам проводит электричество — как проводники. А еще у него высокая подвижность носителей заряда внутри материала. Поэтому графен в фото- и видеотехнике обнаруживает сигналы намного быстрее, чем другие материалы.
Графен обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, он на 97% прозрачный. При этом, графен — самый прочный из известных материалов: прочнее стали и алмаза.
Наглядная графика о свойствах графена
Миф о токсичности графена
Влияние графена на человеческий организм до конца не изучено, но и токсичность графена никто не доказал. Единственную опасность представляет графен, который получают путем размешивания графита или углерода в воде: попадая в клетку, такие мельчайшие частицы действительно могут ее убить [2].
Однако сейчас в биоэлектронике используют другой способ получения графена — путем химического осаждения из газовой фазы. Частицы получаются достаточно крупными. Потом их закрепляют на подложке, и проникнуть сквозь клеточную мембрану они уже не могут.
Где уже используют графен?
Сейчас графен успешно применяют в электронике. Самый массовый продукт — это пауэрбанк [3]: производители обещают, что сам он заряжается за 20 минут, а топовый смартфон заряжает наполовину за полчаса.
Существуют также графеновые куртки и платья. Последние, в частности, оснащены светодиодами [4], которые реагируют на дыхание и температуру тела, меняя цвет.
Теннисные ракетки с графеном весят до 300 грамм меньше, чем обычные, при той же силе удара.
Наконец, машинное масло с графеном призвано снизить износ двигателя.
Где можно применять графен в будущем?
Есть и еще одно свойство графена: он биосовместим, то есть взаимодействует с живыми клетками. Ученые обещают, что материал поможет диагностировать и лечить рак [5]. Это делают с помощью чипа с графеном, который придает повышенную чувствительность. На поверхность чипа высаживают раковые клетки и тестируют на них различные лекарства.
Такие чипы можно использовать и для тестирования других лекарств, а также — определения биомаркеров: иммуноглобулина, ДНК, нейрональных биорецепторов.
Из графена также планируют делать дешевые солнечные батареи, опресняющие устройства для морской воды, гибкие дисплеи, сверхпрочные бронежилеты, сверхчувствительные микропроцессоры, элементы для беспилотников и космических ракет, телефоны с бесконечной зарядкой и умную одежду.
Для России самым перспективным применением графена могут стать нефте- и газодобыча. На основе графена делают жидкости, которые позволят управлять толщиной и свойствами фильтрационной корки буровых растворов. А еще можно делать полимерные трубы и покрытия для нефте- и газопроводов с применением графена.
Графеновый бум
За 7 лет после вручения премии вышло больше 130 тыс. научных работ, посвященных графену и его свойствам. Доля таких исследований среди всех остальных выросла с 0,2% в 2010 году до 1% в 2016-м.
Профессор Катарина Паукнер в Будапеште, 2016 год
Исследователь Прабхурадж Балакришнан в Лондоне, 2017 год
Доктор Хан Лин в Мельбурне, 2019 год
В научном сообществе тестирование свойств графена стало почти мемом. Доходит до того, что в графен добавляют куриный помет, чтобы проверить, как это отразится на его качествах [6].
Всего в мире зарегистрировано более 50 тыс. патентных заявок с упоминанием графена. Больше половины из них принадлежит Китаю, следом идут Южная Корея, США, Япония и Тайвань.
В Китае исследованиями занимаются государственные вузы. В 2013 году здесь создали Инновационный альянс графеновой промышленности, который пророчит Китаю в этой сфере долю в 80% от общемировой.
В остальных странах в графен активно вкладываются коммерческие компании. В Евросоюзе за это отвечает проект Graphene Flagship с инвестициями в €1 млрд [7]. В США — Национальная графеновая ассоциация, в консультативный совет которой входят представители Apple, IBM и Cisco.
В графене заинтересованы гиганты аэрокосмической отрасли: Boeing, Lockheed Martin, Airbus и Thales. Они рассчитывают, что новые материалы позволят им в разы снизить расход топлива — как композиты, которые экономят до 30% горючего в Boeing 787. Электронные корпорации включились в графеновую гонку в надежде, что это принесет им лидерство на рынке смартфонов и аксессуаров к ним.
Среди них — Samsung [8]: компания уже скупила десятки патентов, которых хватит на целую линейку продуктов с графеном. В частности, она представила новый тип аккумуляторов, которые можно будет заряжать за рекордные 12 минут. Такие появятся в новых смартфонах бренда не позднее 2021-го года. Их главный конкурент — Apple — запатентовала акустические диафрагмы с графеном для использования в устройствах следующих поколений. И это, судя по всему — только начало.
В России тоже занимаются изучением графена и даже патентуют электронные устройства на его основе — на базе в Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ. Двое ученых-выпускников этого вуза — гендиректор ведущего производителя Graphene 3D Lab Inc. Елена Полякова и профессор Свободного университета Берлина Кирилл Болотин — входят в ту самую американскую ассоциацию.
Почему же графен до сих пор не изменил нашу жизнь?
Во-первых, он все еще очень дорогой. При этом пока нельзя однозначно посчитать, сколько его нужно и для каких целей. Для этого материала нет единой шкалы измерения, так как он может иметь разную структуру — в зависимости от способа получения.
- 1 грамм чистого графена, который используют в электронике, стоит около $28 млрд.
- 1 грамм графена, смешанного с пылью — около $1 тыс.
Во-вторых, массовое производство графена пока не налажено, потому что нет технологий, которые бы позволили бы это: например, сложные электронные устройства с графеном делают вручную. Для графена нужна какая-то подложка — например, кварцевая — которая и определяет свойства конечного продукта. При этом пока еще не совсем понятно, какие именно это должны быть свойства.
Что еще почитать и посмотреть о графене
Ученые НИТУ «МИСиС» вырастили графен при комнатной температуре
Уникальный метод синтеза мультиграфеновых пленок при комнатной температуре удалось создать научному коллективу НИТУ «МИСиС». Это позволит наносить мультиграфен на поверхность легкоплавких металлических порошков для создания качественно новых 3D-композитов. Работа опубликована в журнале Materials Chemistry and Physics.
Добавки графена в материалы, используемые в 3D-печати, улучшают механические и функциональные свойства композиционных изделий: повышается их теплопроводность, механическая прочность, электропроводность. Это является актуальной задачей при создании сложных деталей для аэрокосмической промышленности методами 3D-печати.
Простейшим методом синтеза графена является микромеханическое расслоение графита, предложенное лауреатами Нобелевской премии 2011 года Геймом и Новоселовым, однако, он малопроизводителен и применяется, в основном, для лабораторных исследований.
Один из способов получения графена электрохимическим способом — его формирование из расплавов солей. Однако, синтез графена в данном случае проводится при температуре 500-700оС, что исключает возможность его осаждения на частицы легкоплавких металлов, таких как алюминий, а значит, значительно сужает круг возможных композитов, модифицированных графеном.
Ученые лаборатории «Катализ и переработка углеводородов» НИТУ «МИСиС» решили эту проблему, разработав новую низкотемпературную технологию получения мультиграфена для нанесения на силуминовые (сплав на основе алюминия и кремния) порошки, применяемые в создании композитов методом 3D-печати.
«Нашей задачей было производство значительного количества порошкового композита на основе графена и силумина для 3D-печати. Для этого мы проводили электрохимическое осаждение графена из слабого раствора серной кислоты с добавлением сахарозы. При осаждении графена на порошок силумина, температура раствора не превышала 25-30оС. Затем полученные композиты подвергались сплавлению методом SLM с получением 3D-изделий», — рассказал соавтор исследования, инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Сергей Ерёмин.
По словам разработчиков, предложенная технология позволяет регулировать толщину нанесенного слоя графена и поддерживать его равномерное распределение в порошке.
В дальнейшем коллектив разработчиков планирует усовершенствовать технологию синтеза мультиграфена за счет контроля толщины получаемых графеновых слоев, а также научиться получать непрерывные графеновые пленки.
Второе направление развития технологии — прямое получение порошка графена с высокой удельной поверхностью, которая обеспечит улучшение сорбирующих качеств для создания фильтрующих материалов. Если модифицировать такие порошки наночастицами серебра или меди, к высоким фильтрующим свойствам добавится и бактерицидный эффект. Фильтры на их основе можно будет применять для очистки воды и воздуха в промышленных и бытовых условиях.
Исследования ведутся в рамках выполнения проекта РНФ 19-79-30025.
Графен, изготовленный при помощи лазера — идеальный вариант для производства тонких и гибких суперконденсаторов
Источник:
http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/nanotechnology/graphen…
http://www.dailytechinfo.org/nanotech/6669-grafen-izgotovlennyy-pri-pomo…
С момента его открытия графен, форма углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину, помимо всего прочего рассматривался в качестве альтернативы электродам из активированного угля, используемым в суперконденсаторах, конденсаторах с большой емкостью и малыми токами собственной утечки. Но время и проведенные исследования показали, что графеновые электроды работают не намного лучше, чем электроды из микропористого активированного угля, и это послужило причиной снижения энтузиазма и сворачивания ряда исследований. Тем не менее, графеновые электроды обладают некоторыми неоспоримыми преимуществами по сравнению с электродами из пористого углерода. Графеновые суперконденсаторы могут работать на более высоких частотах, а гибкость графена позволяет создавать на его основе чрезвычайно тонкие и гибкие устройства аккумулирования энергии, которые как нельзя лучше подходят для использования в носимой и гибкой электронике.
Два вышеупомянутых преимущества графеновых суперконденсаторов послужили причиной для проведения очередных исследований группой ученых из университета Райс (Rice University). Они приспособили разработанный ими метод производства графена при помощи лазера для изготовления электродов суперконденсаторов. «То, чего нам удалось добиться, сопоставимо с показателями микросуперконденсаторов, которые имеются в наличии на рынке электронных приборов» — рассказывает Джеймс Тур (James Tour), ученый, руководивший исследовательской группой, — «При помощи нашего метода мы можем получать суперконденсаторы, имеющие любую пространственную форму. При необходимости упаковать графеновые электроды на достаточно малой площади, мы просто складываем их как лист бумаги».
Для производства графеновых электродов ученые использовали лазерный метод (laser-induced grapheme, LIG), в котором луч мощного лазера нацеливается на мишень из недорогого полимерного материала. Параметры лазерного света подобраны таким образом, что он выжигает из полимера все элементы, кроме углерода, который формируется в виде пористой графеновой пленки. Эта пористый графен, как показали исследования, обладает достаточно большим значением эффективной площади поверхности, что делает его идеальным материалом для электродов суперконденсаторов.
То, что делает результаты исследований группы из университета Райс столь привлекательными, это простота производства пористого графена. «Графеновые электроды делаются очень просто. Для этого не требуется чистого помещения и в процессе используются обычные промышленные лазеры, которые успешно работают в цехах заводов и даже на открытом воздухе» — рассказывает Джеймс Тур.
Кроме простоты производства, графеновые суперконденсаторы показали весьма впечатляющие характеристики. Эти устройства накопления энергии выдержали без потери электрической емкости тысячи циклов заряда-разряда. Более этого, электрическая емкость таких суперконденсаторов практически не изменилась после того, как гибкий суперконденсатор был деформирован 8 тысяч раз подряд.
«Мы продемонстрировали, что разработанная нами технология позволяет производить тонкие и гибкие суперконденсаторы, которые могут стать компонентами гибкой электроники или источниками энергии для носимой электроники, которая может быть встроена прямо в одежду или в предметы повседневного использования» — рассказал Джеймс Тур.
Графен и CVD процессы для его образования.
В настоящее время повышенным интересом в научном мире обладает не так давно открытый элемент — Графен (Cn), состоящий из одного слоя атомов. Он имеет все шансы стать основным элементом для будущих нано-электрических устройств, которым 50 лет назад стал кремний. Высокая проводимость, теплопроводность и прочность, определила сферы его применения: солнечные батареи и аккумуляторы. Опытным путем уже доказано, что время зарядки аккумуляторов емкостью до 2500 мАч можно снизить до 90 секунд.Кроме того, графен не только хорошо проводит ток, но является прозрачным как стекло и гибким материалом, что позволяет использовать его при производстве дисплеев, где он сможет заменить дорогой оксид индия-олова (ITO), который используется также в солнечных батареях. Электроны перемещаются по графену почти в 100 раз быстрее, чем по кремнию, который является в настоящее время основным материалом при производстве процессоров. Тем самым, если использовать графен при изготовлении компьютерных компонентов, то это сделает ПК значительно более производительными. Он так же найдет свое применение в опреснении соленой воды, есть вероятность, что фильтр будет представлять из себя графеновую мембрану, смельчайшими отверстиями, которые не будут пропускать частицы соли. Тем самым произойдет удешевление процесса преобразования морской воды в пресную. И интересным моментом является то, что процесс выращивания графена не требует производственных масштабов и крупногабаритных установок, вполне достаточно лабораторных условий и CVD печи химического осаждения из паровой фазы. Именно этот метод получения графена является в настоящее время наиболее перспективной технологией для массового производства благодаря своей простоте и невысокой стоимости. При этом он позволяет производить монослойный графен больших размеров.
Типовым устройством получения графена является трубчатая CVD печь с функцией скольжения, что позволяет производить быстрый нагрев до 1500оС и охлаждение тонкого слоя выращенного графена на медной или никелевой фольге.
CVD технология представляет из себя осаждение тонких пленок на подложки из паровой фазы посредством химических реакций. В процессе осаждения из паровой фазы, несколько химически активных газов подаются в реактор с помощью специальной системы подачи газа, которая благодаря клапанам и регуляторам расхода, управляет скоростью подачи газов и соотношения смеси. Нагреватели, обеспечивающие высокие температуры, размещены вокруг реактора. В итоге, побочные продукты реакции и непрореагировавшие газы удаляются из системы подачи насосом.
Рассмотрим технологический процесс. Для начала, фольга помещается внутрь кварцевой трубки,под вакуумом печь нагревается до ~1.000оС, затем в трубку осуществляется впрыск смеси газов метана и водорода. После произошедшего синтеза, печь осуществляет быстрое охлаждение фольги с образованным графеном, это обеспечивает функция скольжения печи. Затем полимерный носитель, которым выступает полиметилметакрилат (ПММА) путем центрифигурирования наносится на поверхность графена, толщина покрытия составляет приблизительно 50нм. Покрытие делается для поддержания графена от распада при его дальнейшем отделении от подложки. После чего, носитель помещается на плоскую нагретую плиту, на которой происходит его сушка. Перенос графена, выращенного путем химического осаждения из паровой фазы, является ключевым моментом. Для того, чтобы электрический ток протекал через графеносодержащие устройства, он должен быть перенесен с проводящего катализатора на изолирующую поверхность, этот процесс заключается в травлении катализатора. Образец полностью помещается в травильный раствор, как правило в качестве растворителя используется 1-молярный трехвалентный хлорид железа (FeCl3). Травление медной фольги толщиной 25мкм, длится 25 минут, никелевой 5 минут. В ходе данного процесса, слой графена отделяется и из-за своих гидрофобных свойств остается на поверхности жидкости. Затем его очищают в деионизированной воде, Графен c ПММА основанием, помещают на полупроводниковую пластину и дают высохнуть. Покрытие ПММА удаляется, поместив образец в емкость с ацетоном.
Ниже представлен готовый образец выращенного графена на подложке SiO2.
Первый успешный процесс осаждения был произведен используя в качестве катализатора Никель, полагаясь на его хорошо известные каталитические свойства в процессе выращивания углеродных нанотрубок (УНТ). Принципиальная разница между выращиванием графена и УНТ, заключается в значительном уменьшении парциального давления, что необходимо для низкой скорости роста графена в виде субнанометровой пленки, т.к. высокие темпы роста приводят к переосаждению. На изображении ниже представлена наглядная схема процесса роста графена на никелевой фольге.
Процесс роста графена на никелевом катализаторе.
а) Рассеивание молекул метана и их адсорбция.
б) Распад метана на углеродные адатомы на поверхности Ni.
в) Рассеивание адатомов углерода.
г) Образование графена обусловленное стремительным возвратом атомов углерода на поверхность Никеля при низкой температуре.
Структура графена
Более успешным оказалось использование меди в качестве катализатора. Она допускает почти нулевой распад углерода даже при 1000оС. В результате, атомы углерода образуют слой графена на поверхности меди прямо в процессе роста. Данный способ предполагает наиболее легкий контроль осаждения графена, учитывая тот факт, что скорость охлаждения на последнем шаге не влияет на толщину графена. Так же есть возможность примерной оценки необходимого количества газа для получения однослойного графена при определенной температуре и давлении. Стоит отметить, что графен выращенный на меди, обладает наиболее лучшей однородностью, в отличие от выращивания на никеле.
Кроме того, никель и кобальт поглощают больше углерода, нежели медь, что приводит к переизбытку углерода на фольге, который кристаллизируется на отдельные части графита, вместо образования однослойного графена. По этой причине, перед процессом осаждения, никелевую или кобальтовую фольгу помещают на кремниевую подложку. Таким образом, использование меди значительно упрощает CVD процесс и обеспечивает более высокую надежность.
Стоит отметить процесс плазмохимического осаждения из паровой фазы (PECVD). Он работает по тому же принципу, но в дополнение к нагреву подложки, потребуется воздействие плазмой. Искра ионизирует газы в камере, что повышает осаждение на фольгу. PECVD процесс не требует таких высоких температур как CVD, но для его реализации необходимо дополнительное оборудование. На рис. 10 представлена система плазмохимического осаждения, которая помимо печи, насоса и системы подачи газов, так же включает в себя РЧ генератор плазмы. Данный процесс предполагает использование электрической энергии генерирующей тлеющий ток (плазму), который переносится в газовую смесь. Тем самым преобразовывая газовую среду в химически активные ионы, нейтральные атомы, молекулы и другие возбужденные частицы, которые взаимодействуют с подложкой. Достоинством данного процесса является: хорошая адгезия, большая площадь покрытия и её однородность.
В настоящее время ученые разрабатывают более сложные методы и принципы получения графена еще более высшего качества. Один из методов заключается в обработке медного катализатора перед процессом химического осаждения. Для уменьшения каталитической активности, предполагается его химическая обработка, которая увеличит размер зерна и изменит морфологию поверхности меди, что облегчит процесс роста графена, который так же будет обладать меньшим количеством дефектов. Данные исследования займут достаточно продолжительное время, в течение которого, ученые найдут способ изменения структуры графена для различных целей его применения. К примеру, для эффективного использования при производстве суперконденсаторов, «вечных» флеш-карт, которые будут хранить информацию долгое время, в отличие от сегодняшних, которые за 10 лет теряют половину записанной информации, в то время как графеновый аналог лишь 8%. При использовании графена в датчиках камер, их светочувствительность увеличивается в тысячу раз, но энергии тратится гораздо меньше.
В заключение, хочется еще раз отметить, что получение столь универсального элемента, способного продвинуть настоящие технологии на новый инновационный уровень, не требует производственных масштабов и крупного инвестирования.
Более дешевый метод производства графена
Графен представляет собой соединение, состоящее из одного слоя атомов углерода, связанных вместе гексагональным узором. Графен чрезвычайно легкий и прочный, а также может проводить электричество, что делает его интересным материалом для исследований в различных приложениях, таких как аэрокосмическая промышленность и мобильные устройства. К сожалению, его очень сложно производить быстро и оптом. В настоящее время лучший способ получить графен — это взять графит, который вы можете использовать в карандаше, удалить слой с помощью обычной офисной ленты, а затем отделить однослойные листы графена.Однако это медленно и дорого. Другие методы, такие как осаждение пара из газа для образования графена или использование химической обработки графита, могут быть более эффективными, но они имеют тенденцию производить больше примесей в получающемся графене.
Недавно исследователи из Индийского технологического института Патны разработали способ производства графена с помощью плазменной пушки, который, как они надеются, масштабируем, но при этом позволял производить высококачественный материал. Плазменные пушки берут ионы в газовой фазе, которые являются заряженными частицами, и распыляют их на поверхность.В случае графена, когда ионы ударяются о поверхность при высокой температуре, отдельные слои графена отделяются от трехмерной графитовой структуры. Центрифуга, которая быстро вращает образцы для разделения их по плотности, затем может использоваться для отделения оставшегося графита от произведенного графена и обеспечения высокой чистоты. Этот метод привлекателен тем, что в 85% случаев с его помощью можно производить однослойный графен без использования опасных химикатов или дорогих растворителей.
По оценкам исследователей, метод плазменной пушки стоит около 1 доллара.12 на грамм графена. Прямо сейчас, в лабораторных масштабах, этот метод может произвести 48 граммов графена за один час, но исследователи надеются, что смогут масштабировать это, чтобы производить больше соединения в будущем.
Первый автор, Аминул Ислам, работает в Департаменте металлургии и материаловедения Индийского технологического института в Патне и специализируется на покрытиях, наносимых плазменным напылением.
Управляющий корреспондент: Эмили Керр
Статьи в прессе: Плазменная пушка распыляет качественный графен
Научная статья: Сверхбыстрое массовое производство высококачественного расслоенного графена без химикатов
Изображение предоставлено: LaurensvanLieshout Процесс плазменного распыления
Ученые продолжают совершенствовать производство графена с помощью HPC
Снимок из МД-моделирования графена на жидкой Cu.Предоставлено: Сантьяго Чинголани.Графен может быть одним из самых интересных научных открытий прошлого века. Хотя это нам поразительно знакомо — графен считается аллотропом углерода, что означает, что это, по сути, то же вещество, что и графит, но с другой атомной структурой — графен также открыл новый мир возможностей для разработки и создания новых технологий.
Материал является двумерным, что означает, что каждый «лист» графена имеет толщину всего 1 атом, но его связи делают его таким же прочным, как некоторые из самых твердых металлических сплавов в мире, при этом оставаясь легким и гибким.Это ценное, уникальное сочетание свойств вызвало интерес ученых из самых разных областей, что привело к исследованиям в области использования графена для электроники следующего поколения, новых покрытий на промышленных инструментах и инструментах, а также новых биомедицинских технологий.
Возможно, именно огромный потенциал графена стал причиной одной из самых больших проблем графена — графен трудно производить в больших объемах, и спрос на этот материал постоянно растет. Недавние исследования показывают, что использование жидкого медного катализатора может быть быстрым и эффективным способом производства графена, но исследователи имеют лишь ограниченное представление о молекулярных взаимодействиях, происходящих в эти короткие хаотические моменты, которые приводят к образованию графена, а это означает, что они пока не могут использовать этот метод. для надежного производства безупречных листов графена.
Для решения этих проблем и помощи в разработке методов более быстрого производства графена группа исследователей из Технического университета Мюнхена (TUM) использовала системы высокопроизводительных вычислений (HPC) JUWELS и SuperMUC-NG в Jülich Supercomputing. Center (JSC) и Leibniz Supercomputing Center (LRZ) для моделирования образования графена на жидкой меди с высоким разрешением.
Окно в эксперимент
Привлекательность графена в первую очередь проистекает из идеально однородной кристаллической структуры материала, а это означает, что производство графена с примесями — напрасная трата усилий.В лабораторных условиях или в условиях, когда требуется лишь небольшое количество графена, исследователи могут прикрепить кусок скотча к кристаллу графита и «отслоить» атомные слои графита, используя технику, которая напоминает использование ленты или другого клея. чтобы помочь удалить шерсть домашних животных с одежды. Хотя это позволяет надежно создавать безупречные слои графена, этот процесс медленный и непрактичный для создания графена для крупномасштабных приложений.
Промышленность требует методов, которые могли бы надежно и дешевле и быстрее производить высококачественный графен.Один из наиболее многообещающих изучаемых методов включает использование жидкометаллического катализатора для облегчения самосборки атомов углерода из молекулярных предшественников в единый лист графена, растущий поверх жидкого металла. Хотя жидкость позволяет эффективно наращивать производство графена, она также создает множество сложностей, таких как высокие температуры, необходимые для плавления типичных используемых металлов, таких как медь.
При разработке новых материалов исследователи используют эксперименты, чтобы увидеть, как атомы взаимодействуют в различных условиях.Хотя технологические достижения открыли новые пути для понимания поведения атомного масштаба даже в экстремальных условиях, таких как очень высокие температуры, экспериментальные методы не всегда позволяют исследователям наблюдать сверхбыстрые реакции, которые способствуют правильным изменениям атомной структуры материала. (или какие аспекты реакции могли привести к появлению примесей). Здесь может помочь компьютерное моделирование, однако моделирование поведения динамической системы, такой как жидкость, сопряжено со своими собственными сложностями.
«Проблема, описывающая что-либо подобное, заключается в том, что вам необходимо применить моделирование молекулярной динамики (МД), чтобы получить правильную выборку», — сказал Андерсен. «Затем, конечно, есть размер системы — вам нужна достаточно большая система, чтобы точно моделировать поведение жидкости». В отличие от экспериментов, моделирование молекулярной динамики предлагает исследователям возможность взглянуть на события, происходящие в атомном масштабе, под разными углами или приостановить моделирование, чтобы сосредоточиться на различных аспектах.
Хотя моделирование методом МД позволяет исследователям понять движение отдельных атомов и химические реакции, которые нельзя было наблюдать во время экспериментов, у них действительно есть свои проблемы. Главный из них — это компромисс между точностью и стоимостью: если полагаться на точные ab initio методы для управления МД-симуляциями, получение достаточно больших и продолжительных симуляций для точного моделирования этих реакций значимым образом является чрезвычайно затратным с точки зрения вычислений.
Андерсен и ее коллеги использовали около 2500 ядер на JUWELS за периоды, превышающие один месяц, для недавнего моделирования.Несмотря на огромные вычислительные усилия, команда все еще смогла смоделировать только около 1500 атомов за пикосекунды времени. Хотя это может показаться скромным числом, эти модели были одними из крупнейших, выполненных из первых принципов МД моделирования графена на жидкой меди. Команда использует эти высокоточные симуляции, чтобы помочь разработать более дешевые методы для управления МД-симуляциями, чтобы стало возможным моделировать более крупные системы и более длительные сроки без ущерба для точности.
Усиление звеньев цепи
Команда опубликовала свою рекордную работу по моделированию в журнале Journal of Chemical Physics , а затем использовала эти модели для сравнения с экспериментальными данными, полученными в их последней статье, появившейся в ACS Nano .
Андерсен указал, что суперкомпьютеры нынешнего поколения, такие как JUWELS и SuperMUC-NG, позволили команде запустить свое моделирование. Однако машины следующего поколения откроют еще больше возможностей, поскольку исследователи смогут быстрее моделировать большие числа или системы в течение более длительных периодов времени.
Андерсен получила степень доктора философии. в 2014 году, и указали, что исследования графена резко выросли в тот же период. «Удивительно, что этот материал стал предметом недавних исследований — это почти заключено в моей научной карьере, которую люди внимательно изучали», — сказала она.Несмотря на потребность в дополнительных исследованиях использования жидких катализаторов для производства графена, Андерсен указал, что двусторонний подход, заключающийся в использовании как HPC, так и эксперимента, будет иметь важное значение для дальнейшего развития графена и, в свою очередь, его использования в коммерческих и промышленных приложениях. «В этом исследовании есть отличная взаимосвязь между теорией и экспериментом, и я был на обеих сторонах этого исследования», — сказала она.
Опережая конкурентов с трехмерным изогнутым графеном
Дополнительная информация: Мацей Янковски и др., Мультимасштабный мониторинг и адаптация роста графена на жидкой меди в реальном времени, ACS Nano (2021).DOI: 10.1021 / acsnano.0c10377
Предоставлено Центр суперкомпьютеров Гаусса
Цитата : Исследователи продолжают совершенствовать производство графена с помощью высокопроизводительных вычислений (2021 г., 4 июня) получено 24 ноября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-06-Refin-graphene-production-hpc.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
Почему возникают проблемы с производством графена? — Nano Magazine
Ни для кого не секрет, что существуют проблемы, связанные с крупномасштабным производством графена, любой в отрасли скажет вам об этом.Однако, несмотря на то, что последнее время уделялось большое внимание графену, мы не должны забывать, что графен не единственный, кто справляется с этими проблемами.
До недавнего времени было много проблем с 3D-печатью в промышленных масштабах, и давайте не будем забывать о проблемах, связанных с дисперсией и выравниванием углеродных нанотрубок (УНТ), которые в последние годы начали с пользой использовать в продукции. Фактически, всегда возникают производственные проблемы, независимо от материала или отрасли. Итак, почему так много внимания уделяется графену? Просто многие люди считают его материалом, который может устранить недостатки любого приложения, и материалом, который можно использовать для повышения эффективности практически во всех научных и технологических секторах — так называемый «чудо-материал».Тем не менее, графен по-прежнему связан со многими проблемами, с которыми сталкиваются многие производственные секторы.
Так почему же возникают проблемы с производством графена? Во-первых, существует много типов графена (хотя это и оспаривается, общее мнение в отрасли сейчас таково, что существует семейство графенов). Во-вторых, есть разные методы производства графена, что приводит к очень разным результатам. В-третьих, графен, который действительно можно использовать в продукте, отличается от необработанного производимого продукта.
Итак, посмотрим на первый пункт. Существует много различных типов графена, и все они хороши по-своему — некоторые из высокослойных чисел (но менее 10) дешевле и лучше в качестве добавки, в то время как однослойный графен более полезен для электроника. К сожалению, обучение графену людей, не связанных с графеновой промышленностью, невелико — будь то рынки конечных пользователей или крупные корпорации в целом — и большинство людей, которые хотят его использовать, не знают, что они покупают.Таким образом, хотя для чьих-то приложений вполне может существовать совершенно хороший тип графена, они не обязательно выбирают правильный тип, и это приводит к плохим результатам и снижению доверия рынка. В этой области прилагаются больше усилий для лучшего обучения лиц, принимающих решения, и в настоящее время реализуется больше продуктов для конечных пользователей, что снова начинает увеличивать доверие к графену.
Переходим к другим методам. Существует два основных метода промышленного производства графена — химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и расслоение из графита.CVD — это восходящий подход, при котором на подложке создается один слой графена. Хотя это, возможно, самый «высококачественный» графен, поскольку он однослойный, он также обычно более дорогой и может (в настоящее время) производиться только в меньших количествах. Есть и другие проблемы с удалением графена из подложки, на которой он образуется, а это означает, что его часто приходится наносить на интересующую заказчика подложку на месте. Поэтому он не самый масштабируемый, но идеально подходит для некоторых приложений, например для электроники.С другой стороны, у вас есть методы отшелушивания. Эти методы расщепляют графит на графен. Однако из-за того, что для разрушения межмолекулярных связей в графите используются агрессивные химические вещества, механическое напряжение, солнечные лучи или высокие температуры, процесс становится гораздо более неконтролируемым. Это часто приводит к тому, что продукты имеют распределение слоев от партии к партии. Это часто рассматривается как графен более низкого качества; однако он намного дешевле, может производиться в гораздо больших количествах и по-прежнему пригоден в качестве добавки в различные типы композитов / продуктов.
Следующий момент, который необходимо рассмотреть, — это то, как графен используется в продукте. Прежде чем использовать его в качестве добавки, его необходимо функционализировать, чтобы он оставался стабильным в матрице композита. Это означает, что свойства пригодного для использования графена отличаются от свойств необработанного продукта, поэтому во многих отношениях так называемое «качество» не всегда актуально (потому что свойства все равно меняются), и именно поэтому расслоенный графен стал более можно использовать недавно. То же самое относится к другим производным графена, таким как оксид графена и восстановленный оксид графена, которые уже частично функционализированы.
В целом, есть несколько проблем, которые необходимо преодолеть и сгладить, но не более того, с которыми сталкиваются в любой другой обрабатывающей промышленности. Разница здесь в том, что все так ждут, что все заработает с первого раза, потому что все знают о графене и знают его потенциал. Люди также ссылаются на отсутствие стандартов. Хотя в настоящее время нет физических или измерительных эталонов, над ними работают, и они требуют времени, как и для любого другого материала.В настоящее время действуют стандарты ISO по терминологии, о которых многие не догадываются. Опять же, ожидается, что все это произойдет сразу же, потому что это графен, но каждый материал должен пройти долгий процесс, прежде чем все стандарты будут на месте. Короче говоря, графен на самом деле не отличается от любого другого материала, и его производственные проблемы не сильно отличаются от существующего положения вещей.
Автор Лиам Кричли.
У нас наконец-то появится способ массового производства графена
Чудо-материал для всехПровозглашенный как чудо-2D-материал будущего, графен имеет замечательные применения.Графен представляет собой слой графита толщиной в один атом, сделанный из элементарного углерода. Уникальные свойства графена обусловлены расположением в нем атомов углерода, которые плотно упакованы и расположены по двухмерной гексагональной структуре, называемой бензольным кольцом.
Раньше производство графена считалось слишком дорогим. Теперь физики из Университета штата Канзас, возможно, нашли способ массового производства графена по дешевке, и все, что для этого нужно, — это три простых шага и использовать только три простых материала: углеводородный газ, кислород и свечу зажигания.
В методе, который ведущий изобретатель Крис Соренсен уже применил и на который получил патент, используется ограниченная детонация углеродсодержащих материалов. По сути, вы помещаете кислород и ацетилен или газообразный этилен в камеру, где должна произойти сдерживаемая детонация с использованием свечи зажигания. После детонации образуется графен, и процесс прост, малозатратен и может быть легко расширен для промышленного использования.
«Мы открыли жизнеспособный способ получения графена», — сказал Соренсен.«У нашего процесса много положительных качеств, начиная с экономической целесообразности, возможности крупномасштабного производства и отсутствия вредных химикатов. Что может быть лучшим свойством из всех, так это то, что энергия, необходимая для получения грамма графена с помощью нашего процесса, намного меньше, чем при других процессах, потому что все, что требуется, — это одна искра ».
Помимо этого, метод Соренсена производит, так сказать, объемный графен. «Настоящее очарование нашего эксперимента в том, что мы можем производить графен в количестве граммов, а не миллиграммов», — сказал исследователь Арджун Непал.Этот метод был открыт случайно, когда графен был произведен в качестве непреднамеренного побочного продукта во время работы команды над аэрозольными гелями из углеродной сажи.
Многочисленные применения графена
Как упоминалось выше, уникальное расположение атомов углерода в графене дало этому чудо-материалу, так сказать, сверхспособности. Он очень гибкий и в то же время более жесткий, чем алмаз. Это также сверхпроводник, способный пропускать электричество быстрее, чем любое другое известное вещество. Он также очень хорошо проводит тепло, примерно в 10 раз лучше, чем медь.Графен также показал высокую биосовместимость и способен поглощать 2,3% белого света. И в довершение всего, графен невероятно прочен.
Обладая всеми этими свойствами, графен нашел свое применение во множестве исследований, направленных на изучение возможных приложений. Они варьируются от электроники до потребительских гаджетов, медицины и биомеханики. Популярное применение — электроника. Например, есть графеновая наклейка, которая может увеличить время автономной работы смартфона. Также существует текстиль на основе графена, который может стать будущим носимых технологий.И, конечно же, гибкие экраны.
Медицинские применения графена столь же замечательны. В сочетании с дурацкой замазкой графен использовался в качестве сердечного монитора. Его биосовместимость сделала графен безопасным материалом для мозговых электродов. Кроме того, эластомер графена может произвести революцию в робототехнике и протезировании.
Список можно продолжить. Благодаря этому рентабельному методу производства графена эти приложения теперь могут быть доступны для нас в ближайшее время.
Заботитесь о поддержке внедрения чистой энергии? Узнайте, сколько денег (и планеты!) Вы можете сэкономить, переключившись на солнечную энергию на сайте UnderstandSolar.com. Регистрируясь по этой ссылке, Futurism.com может получать небольшую комиссию.
Исследователи демонстрируют новую технику массового производства высококачественного графена, которая позволяет осуществлять мониторинг в реальном времени.
Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Университета Бирмингема разработали новую технику для крупномасштабного производства графена в режиме реального времени. мониторинг. Исследование обеспечивает жизнеспособный путь для управляемого и настраиваемого массового производства, который может быть адаптирован для других 2D-материалов.
В настоящее время графен производится различными методами, которые можно условно разделить на восходящие и нисходящие подходы. При производстве графена снизу вверх строятся слои атом за атомом, что позволяет получить высококачественный продукт, но с чрезвычайно трудоемким процессом. Производство графена сверху вниз обычно намного быстрее и имеет потенциал для крупномасштабного производства, но качество обычно ниже. Нисходящие процессы начинаются с графита, который разделяют на разные слои с помощью техники, известной как отшелушивание.В этом исследовании команда намеревалась разработать масштабируемый метод нисходящего производства, который позволил бы получить неизменно высококачественный графеновый продукт.
Исследователи использовали комбинацию гидродинамики, численного моделирования и характеристики материала для изучения двух различных подходов к отшелушиванию.
Оба метода предусматривали перекачку жидкостей, содержащих частицы графита, через среду интенсивного перемешивания либо через быстро вращающийся диск, либо через тонкий зазор между двумя противоположно вращающимися цилиндрами.
Исходя из этого, команда смогла определить, что такие факторы, как интенсивность среды перемешивания и время, в течение которого частицы графита находились в этой среде, были доминирующими в определяющих характеристиках и концентрации нанолиста.
Результаты этого исследования предлагают новую технику массового производства высококачественного графена, которая позволяет осуществлять мониторинг в реальном времени.
Этот метод «на лету» позволит производителям контролировать количество атомных слоев в производимых 2D-наноматериалах, позволяя им контролировать качество и производительность в режиме реального времени.
Ведущий автор доктор Джейсон Стаффорд, Школа инженерии Университета Бирмингема, сказал: «Результаты исследования приближают нас к реализации широкого внедрения этого многообещающего класса наноматериалов в наши будущие технологии.
« Неадекватное мировое производство и качество материалов являются ключевыми вопросами, и эта работа открывает возможность рационального проектирования и оптимизации производственных технологий в любом масштабе ».
Соавтор, профессор Омар Матар, Имперский колледж Лондона, добавил: «Наши исследования важны, потому что они предоставляют новые методы для производства 2D-материалов в больших масштабах, которые можно настраивать и позволять отслеживать производственный процесс в реальном времени.
Это исследование представляет собой важные достижения в направлении более зеленого будущего, как пояснила д-р Камилла Пети, также из Имперского колледжа Лондона: «Наноматериалы, такие как графен, также станут жизненно важными для поддержки перехода к экологически чистой энергии, поскольку они могут быть использованы для производства компонентов, необходимых для электронных устройств, фотоэлектрических элементов и батарей. Таким образом, они сами должны производиться экологически безопасным способом.
«Это исследование демонстрирует, как можно производить 2D-материалы с использованием экологически безопасных растворителей, заменяя более традиционные используемые токсичные химические вещества, не влияя на качество.”
Часто графен производится с использованием растворителей, причем многие из наиболее эффективных из них являются наиболее токсичными. Новый метод, описанный в этом исследовании, демонстрирует успех с использованием зеленого растворителя, который можно оптимизировать за 3% времени, необходимого с использованием традиционных методов.
Это может ускорить разработку экологически чистых растворителей, поскольку ученые могут измерить их характеристики в процессе производства графена, а не традиционный метод, основанный на удалении графена из процесса и определении характеристик растворителей по отдельности.
В настоящее время исследователи работают с промышленными партнерами, чтобы максимально увеличить влияние своей работы на производство.
Исследователи надеются, что их исследование будет использовано в качестве основы для дальнейших исследований других 2D-материалов, где такие факторы, как рассеяние света, могут повлиять на результат.
Ведущие компании и производители графена в США и во всем мире
Графен — самый тонкий и прочный материал, известный человеку. Графен представляет собой одинарный слой атомов углерода, прочно связанных в сотовой кристаллической решетке, которая является основным структурным элементом для промышленных и производственных применений углерода, включая графит, древесный уголь и углеродные нанотрубки.
Применение графенавключает легкие, тонкие, гибкие электрические и фотонные схемы, солнечные элементы, а также вход для продуктов с приложениями в медицинских, химических и промышленных процессах.
Кратко:
- Избранные производители графена в США
- Мировые производители графена
Избранные производители графена в США
Производители графена в США варьируются от компаний, занимающихся доставкой по почте, до специализированных производителей.Входы графена широко варьируются — от батарей до текстиля. В этой таблице перечислены лучшие поставщики графена на Thomasnet.com в соответствии с показателями вовлеченности в произвольном порядке.
Таблица 1 — Избранные производители графена в США
Название компании | Город, штат |
1-й графен | Санта-Ана, Калифорния |
Глобальная группа графена | Дейтон, Огайо |
Graphene 3d Lab, Inc. | Ronkonkoma, NY |
Graphene One LLC | Лос-Анджелес, CA |
Graphenea Inc. | Кембридж, Массачусетс |
Графит Центральный | Рокли, Нью-Джерси |
Grolltex | Сан-Диего, Калифорния |
TCI Америка | Портленд, ИЛИ |
XG Sciences, Inc. | Лансинг, Мичиган |
Краткие сведения и информация о компании
1st Graphene — производитель и дистрибьютор графеновых материалов на заказ и по почте.
Global Graphene Group производит наноматериалы и технологии, включая графен. Компания обслуживает энергетический, механический, барьерный, электрический и тепловой секторы.
Graphene 3D Lab Inc. производит токопроводящие графеновые нити для 3D-печати электропроводящих компонентов с использованием практически любого имеющегося в продаже настольного 3D-принтера.
Graphene One LLC специализируется на производстве волокон на основе графена для текстильной промышленности, включая непрерывные волокна, штапельные волокна и формы пряжи. Продукты являются бактериостатическими, дезодорирующими и абсорбирующими УФ-лучи.
Graphenea Inc. производит графеновые материалы для исследований и промышленных рынков. Продукция включает CVD-пленки, подложки, оксид графена и однослойный графен.
Graphite Central продает графен как компонент для всего, от спортивной обуви и теннисных ракеток до упаковки, велосипедных колес, аккумуляторов и наушников.
Grolltex Inc. (сокращение от «graphene-Rolling-technologies») — компания, занимающаяся передовыми материалами и оборудованием, которая создает продукты на основе однослойного графена, полученного методом химического осаждения из паровой фазы.
TCI America продает химикаты для синтеза и массового производства на заказ, в том числе 10 графеновых продуктов — нанопластинки, агрегаты нанопластинок и оксид графена.
XG Sciences, Inc. разрабатывает и производит хлопья графена для литий-ионных аккумуляторов, разработанных в Университете штата Мичиган. Samsun Ventures — инвестор.
Публичные мировые производители графена
Графен — относительно новый рынок, и существует несколько активных производителей графена за пределами США. Наиболее известные из этих компаний находятся в Австралии, Канаде, Китае, Италии и Великобритании. У многих крупных компаний есть дочерние предприятия, ориентированные на графен.
Таблица 2: Мировые производители графена
Название компании | Расположение | Рыночная капитализация * |
ПЛК Directa Plus | Италия | 242,0 млн. Долл. США |
Талга Ресорсиз Лтд. | Австралия | 116 долларов.0 миллионов |
ПЛК Versarien | Соединенное Королевство | 100,1 млн. Долл. США |
Saint Jean Carbon Inc. | Канада | 94,7 млн. Долл. США |
Haydale Graphene Industries | Соединенное Королевство | 51,6 млн. Долл. США |
Группа NanoXplore Inc. | Канада | 20,3 млн. Долл. США |
ООО «Графен НаноХим» | Соединенное Королевство | 7,1 млн. Долл. США |
Первый графен | Австралия | 6,9 млн. Долл. США |
Elcora Advanced Materials | Канада | 5 долларов США.9 миллионов |
Китайская группа углеродного графита | Китай | 2,4 млн. Долл. США |
Краткие сведения и информация о компании
Directa Plus Plc — технологическая компания, которая занимается разработкой производственных процессов для производства и поставки продуктов на основе графена для текстиля и других областей. Компания была основана в 2005 году, ее штаб-квартира находится в Ламаццо, Италия.
Talga Resources Ltd. занимается поставкой продуктов с улучшенным графеном и графитом для мировых рынков покрытий, аккумуляторов, строительных материалов и полимерных композитов. Компания была основана 21 июля 2009 года, ее штаб-квартира находится в Западном Перте, Австралия.
Versarien Plc работает во многих сегментах, включая графен и пластмассовые изделия. Компания была основана в 2010 году, ее штаб-квартира находится в Челтенхэме, Великобритания.
.St. Jean Carbon Inc. производит анодные и катодные материалы, включая графеновые литий-ионные батареи.Компания базируется в Калгари, Альберта, Канада.
Haydale Graphene Industries Plc — холдинговая компания, занимающаяся продажей и распространением специализированных материалов для исследований и разработок в области нанотехнологий. Его продукция включает композиты из углеродного волокна, нити из полимолочной кислоты с усиленным графеном для 3D-печати и нитевидные кристаллы из карбида кремния. Компания была основана в 2003 году, ее штаб-квартира находится в Амманфорде, Великобритания.
.Group NanoXplore Inc. производит 25 тонн графенового порошка в год и строит установку для производства 10 000 тонн.Технологии компании предоставляют клиентам ряд решений на основе графена, включая продукты для транспортировки, упаковки, электроники и других промышленных секторов. Штаб-квартира компании находится в Монреале, Квебек, Канада.
Graphene NanoChem LLC Подразделение передовых материалов специализируется на применении графеновых наноматериалов для отдельных высокоэффективных промышленных целей. Компания базируется в Лондоне, Великобритания, и Куала-Лумпуре, Малайзия.
First Graphene Ltd.компания по разведке полезных ископаемых и поставщик высокоэффективных графеновых продуктов, продаваемых под торговой маркой PureGRAPH®. Компания была основана в июне 1920 года, ее штаб-квартира находится в Недлендсе, Австралия.
Elcora Advanced Materials Corp. добывает, перерабатывает и очищает графит, уделяя особое внимание исследованиям и производству графита и графена. Компания была основана в июне 2011 года, ее штаб-квартира находится в Бедфорде, Канада.
China Carbon Graphite Group, Inc.занимается исследованиями и разработками, производством и продажей изделий из графита. Он предлагает графен, оксид графена, угольно-графитовый войлок и биполярные пластины графита. Компания была основана в 1986 году, ее штаб-квартира находится во Внутренней Монголии в Китае, а офисы — в Diamond Bar, Калифорния.
Сводка
В этой статье собрана информация о мировых и американских поставщиках графена. Рынок только развивается, но аналитики прогнозируют, что рынок графеновых материалов и изделий резко расширится.Чтобы узнать больше о компаниях по производству графена в США, перейдите на платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы изучить информацию о поставщиках графена.
Другие изделия из графена
Другие статьи ведущих поставщиков
Лучшие поставщики туалетной бумагиСледующая статья »Больше от Other
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.
