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  • 1 # 機械之名

    並不一定是遇到了瓶頸,更主要的是炒作“熱點”過了,新聞價值降低了。

    石墨烯就和當年奈米技術一樣,奈米技術概念一出現,紛紛蹭熱點,好像只要沾了納米邊就無所不能,各個研究機構、企業紛紛宣佈自己的“研究”和“應用”成果,稍微誇張點說,就差有人說自己拉的是奈米便便包治百病了。某些公司股票連續漲停。現在奈米消停了,很多當時吹的無所不能的所謂奈米產品也迴歸普通產品行列了。

    第一,石墨烯製備。石墨烯型態大致有粉體、懸浮液及薄膜,薄膜通過 裝置生產,受限於轉移成本及良率,我很少使用到。在石墨烯製備上我比較鶴立雞群,先有少缺陷、高含碳量之粉體,反而要做官能化時才來氧化或氮化,這跟其它使用氧化還原法的廠家是有差異的。優點是保留了石墨烯優異的物性,及製備工藝簡單所以具環保性及成本低。在這個部分,我還在不斷尋求更低成本的前驅物,或是購買一些同業的官能化石墨烯來匹配應用技術。另外,網路有人外行說到石墨烯便宜就沒有好貨,最近我把多層石墨烯拿給山東某集團也是石墨烯同業驗證,他們通過拉曼測試證實是石墨烯,我也把我們的石墨烯規格貼出來以昭公信。

    第二,官能化、改性及修飾。不同工藝的石墨烯都有其用途,反過來說,不同應用技術、不同功能要求下就需要匹配不同的石墨烯。我也整理了各類官能化石墨烯的機理與應用的材料。舉例,你要改善導電性,你就必須挑選石墨烯,而且橫向尺度要大,改善導熱性,你就必須挑選橫向尺度小的石墨烯;若你要改善抗菌性,你最好挑選氧化石墨烯,但若你要做成超細旦纖維,你還要控制石墨烯的橫向尺度在 1 微米內,且為少層石墨烯。這時候,我會把我便宜的石墨烯先氧化、破碎成 3% 氧化石墨烯懸浮液,還得通過冷凍乾燥成粉體,再與滌綸混練成母粒,最後還得抽紗及織布,才能進一步驗證其功能性是否達標?

    第三,分散技術。在改善“分散”及“介面”問題,我在粉體型態選擇“負載”及“包覆”技術,在懸浮液上我選擇“原位聚合”。負載技術是在石墨烯微片上製備“活性位點”,讓有機、無機材料負載在石墨烯上面,這點我們在奈米銅、奈米鋁、二氧化鈦、二氧化矽及白炭黑上已經有不錯的效果。至於包覆技術是在最近矽碳負極材料專案上取得的新技術,是以石墨烯微片包住矽碳材料,保留石墨烯導電性來補強矽的不足。但為了鋰離子的吸附脫附,我卻選擇了介孔型石墨烯。

    第四,二次加工。這裡的“二次加工”泛指各類產品生產時通過裝置做成成品的工藝。以導電油墨來說,石墨烯混入高分子基材後通過油墨三輥機分散、研磨,再通過攪拌筒;以導熱矽膏為例,石墨烯混入矽油通過行星攪拌;以導電塑料為例,石墨烯混入 PA 基材通過雙滾輪混練機,再通過注塑機成型這些都是二次工藝。二次工藝是產品是否達標的最後一關,通常遇到的問題是“分散”,甚或某些二次加工工藝因噴嘴細微易堵塞,這樣就會要求石墨烯更小。以導電導電膜及導電噴墨專案為例,我們以生物破碎方式做到奈米就是考慮這些制約。

    這樣看來,石墨烯的確水很深,決不是關在實驗室的研究人員就可以掌控的,所以我才會鼓勵石墨烯製備者必須面向二次工藝廠商,以提高科研轉化的成功率。這點,我們很自豪地說,志陽科技早在年就已經克服了成本及品類的問題,年也克服了官能化及分散技術,年起陸續與二次加工廠合作開發各類產品。直到今天,我每天工作的一大部分還是在根據專案開發需要尋找匹配的石墨烯及工藝,這幾年幾乎接觸到各型別的產品開發,這才是能在這裡分享卻不怕被抄襲的底氣。

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