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            新材料·新故事|石墨烯:用“芯”懂你,為溫暖你而來
            新材料新故事| 2022-08-04

            石墨烯被譽為21世紀材料之王,優異的導電,發熱性能被運用于多個領域,俗稱“黑金”,那么石墨烯是什么呢?你也許聽說過“天才少年”曹原,發現了令世界震驚的石墨烯超導體,解決了全球學術界的百年難題;華為首次將石墨烯技術應用于智能手機,作為實現石墨烯應用化科研與生產并擁有全產業鏈實力的高科技企業,率先實現了石墨烯從實驗室走進千家萬戶,推動了石墨烯行業的應用和發展。當然石墨烯技術遠遠不止于此。

            中建材投資所屬南方石墨研究院(湖南)有限公司致力于積極推動石墨產業資源整合和技術進步,做強、做大、做優中國微晶石墨產業,引領微晶石墨產業健康持續發展。

            回歸環保初心,蓄能順勢而為

            2020年9月,習近平主席在第75屆聯合國大會提出“我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,2060年前實現碳中和”。2020年12月,聯合國氣候雄心峰會和中央經濟工作會議上,“30·60”的目標被反復提及,標志著“碳達峰,碳中和”已成為國家戰略。

            能源替代和提升能效是達成碳中和目標的“兩條腿”,而政府和市場協同發力是碳中和“兩條腿”走路的根本動力來源。

            每年冬天,人們會采取多種方式來抵御嚴寒。集中供暖地區局域性較大且大部分使用煤炭作為能量來源;空調取暖可能成為傳播細菌、病毒的途徑,在目前新冠肺炎病毒仍未完全遏制的背景下仍需慎重使用;壁掛爐供暖采用加熱空氣的方式,受熱均勻空氣流動,但同樣會導致細菌流動。為了解決傳統供暖方式帶來的弊端,解決熱傳導與對流模式產生熱量的問題,順應國家“煤改電”采暖政策,打響“藍天保衛戰”,南方石墨研究院納米微晶石墨烯遠紅外電熱產品應勢而生。

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            遠紅外供暖原理——碳分子在電場中產生“布朗運動”,碳分子間發生摩擦和撞擊,使電熱膜表面迅速升溫,熱能以遠紅外輻射和對流的形式對外傳遞

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            遠紅外線(4μm~16μm)——“生命之光”

            勇敢顛覆傳統,開拓創新之路

            南方石墨研究院顛覆傳統熱傳導與對流模式產生熱量的現狀,嘗試使用以石墨烯和納米石墨作為主導材料的供暖方式,研發更加安全環保,供暖效率更高的納米微晶石墨烯遠紅外發熱電熱產品。

            在產品研發初期,國內外沒有任何成熟的生產設備可供借鑒采購,研究院的工作人員只能一步步摸索著前進,在當時一片朦朧的科研環境中探索所有可能的光亮。研究員從漿料的調配方式、調配比例、適宜的調配溫度、最佳的濃度狀態開始,到噴、涂、刷等方式的選擇,膜、布等承載漿料的適配,導電方式的選定,漿料烘干后的厚度細到mm級別,再到產品的粘合方式、粘合順序等,每一步每一個細節都經過了成百上千次的重復實驗,才能夠確定最佳方案。

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            根據確定的方案,比對多家設備廠商,經過多次打板修改,才有了現在的生產車間

            通過兩年的不斷嘗試突破,研究院掌握了低于市場成本的大型化納米石墨生產技術;經過大量實驗研發,探明了石墨解離機理,發現了天然石墨烯的存在。將這兩項專有技術應用于發熱產品,結合環保高分子材料復合的發熱元件,產生了納米微晶石墨烯遠紅外發熱電熱產品。

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            納米微晶石墨烯電熱毯

            南方石墨研究院不僅專業從事石墨應用研發,還是一家將設計、經營、技術服務融為一體的研發和制造單位,其強大的科研團隊力量是研究院不斷革新發展的動力,如今,研究院實現了納米石墨在高分子材料中的應用研究取得了重大突破,并建有全國最大的生產線,已然成為智能電熱膜行業的領航者。

            科技助力供暖,產品效果顯著

            納米微晶石墨烯遠紅外發熱電熱產品具有黑科技、顛覆性、環保、節能、健康養生、使用期限長等優勢。研究院采用無毒無害的綠色環保材料,能夠經受200℃的高溫,并且耐酸堿,達到IPX7級防水、V2級阻燃,在日常生活的多種環境中都十分安全實用。納米微晶石墨烯遠紅外對電-熱轉化率高達97%以上,能源利用率高;電-熱輻射轉換效率高達66%,輻射熱占比較大,更節能環保,其所消耗的能量比家用空調還要低,并且產品的性能十分穩定,功率波動范圍小,發熱性能穩定,不易衰減。

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            經過國家紅外及工業質量監督檢驗中心檢測,在通電情況下,石墨烯發熱膜發出的4μm-16μm遠紅外“生命光波”,近似太陽光譜的遠紅外電熱膜,能夠促進血液循環、加速血液能量供給輸送、改善循環系統等。這束神奇的“生命光波”與人體產生共振后被人體吸收,可使體內水分子產生共振,使水分子活化,增強其分子間的結合力,從而活化蛋白質等生物大分子,使生物體細胞處于最高振動能級。由于生物細胞產生共振效應,可將遠紅外熱能傳遞到人體皮下較深的部分,以下深層溫度上升,產生的溫熱由內向外散發。這種作用強度,使毛細血管擴張,促進血液循環,強化各組織之間的新陳代謝,改善循環系統,增加組織的再生能力,提高機體的免疫能力。

            得益于納米微晶石墨烯遠紅外的諸多特性,使其在多應用場景中都能施展拳腳,不僅能夠在寒冷的冬天給人們帶來溫暖,也能無時無刻守護身體的健康。

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            利用石墨烯遠紅外發熱膜作為現代房屋供暖系統,既降低了能源損耗,也能夠最大程度地鎖住熱量,在采暖方式上實現了綠色環保的技術革新。低溫輻射石墨(烯)電熱膜是一種通電后能發熱的半透明聚酯薄膜,通過特殊設備將可導電的納米微晶石墨碳漿(一種提純的天然碳素顆粒,通過高溫、研磨等工藝處理制成的微晶顆粒與高分子粘合劑混合均勻),金屬載流條(主要材料是導電銀漿,外加銅等金屬材料)附著在絕緣聚酯薄膜中制成,具有柔韌性好,防水抗拉、熱效率高等特點。超薄的石墨烯遠紅外發熱膜的電熱轉換率高達99%,地面遠紅外光波采暖方式更貼近人體,讓發熱膜產生的熱量得到更充分有效的利用。配合智能溫控的調節,避免了不必要的浪費。工作時無有害電磁輻射,也沒有廢氣,廢水,噪音,配合地板鋪設整套的地暖系統,不占層高,安全防水,節能環保,高效供熱,凈化空氣,有益健康。

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            石墨烯遠紅外發熱地墊

            潮平兩岸闊,風正一帆懸,走過昨日艱難的探索歲月,新的希望已經點燃,新的夢想已經啟航。中國作為全球最大碳排放權交易市場,石墨環保有效地推動中國經濟國際化。國家調控“碳達峰,碳中和”是市場經濟健康發展的基礎,強化微晶石墨開發的國家管理是世界各國的發展趨勢,微晶石墨產業是可持續發展的必然選擇。未來,我們期待南方石墨研究院引領石墨行業技術進步,研發更多石墨用途,響應國家“碳達峰,碳中和”號召,為產業發展作出更大貢獻。

            神奇石墨烯,健康新“理”療

            不止于溫暖,不止于永恒

            石墨暖科技,為愛而生

            未來,我們為美好而來

            持續創新只為締造溫暖

            為石墨“新材料”事業貢獻新的“建材力量”

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