青岛德通纳米技术有限公司

青岛德通纳米技术有限公司(www.dtnano.com)是一家从事石墨烯新材料研发与生产的科技公司,成立于2015年3月,投资 5000万元人民币。公司由石墨烯诺贝尔奖获得者安德烈×盖姆(Sir Andre Geim)院士和国际知名石墨烯专家萧小月教授领衔组成公司技术与管理团队,形成了具有国际竞争力的产学研运行机制。

一、我国石墨烯产业化的领军企业之一

青岛德通纳米技术有限公司(www.dtnano.com)是一家从事石墨烯新材料研发与生产的科技公司,成立于2015年3月,投资 5000万元人民币。公司由石墨烯诺贝尔奖获得者安德烈×盖姆(Sir Andre Geim)院士和国际知名石墨烯专家萧小月教授领衔组成公司技术与管理团队,形成了具有国际竞争力的产学研运行机制。

2018年,公司荣获中国新兴产业国家战略高峰论坛颁发的《中国新兴产业行业领军企业》称号。

2018年, 国际市场咨询公司IDTechEX将我司并列为排名第二位的中国石墨烯生产厂家。

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图一.国际市场咨询公司IDTechEx给中国石墨烯公司的排名:青岛德通纳米的石墨烯产能确保了母公司南京科孚纳米技术有限公司并列第二名。

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图二.公司厂区外观图

公司位于我国石墨矿重要产地山东省青岛莱西市南墅镇石墨新材料产业集聚区,承载着我国石墨烯产业发展的厚重历史。

公司于2015年10月建成年产千吨级高品质石墨烯浆料生产线,成为我国长江以北地区最大的石墨烯浆料生产线基地和供应商。

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图三.国内外著名专家和嘉宾莅临指导生产线试车仪式合影

二、国际国内领先的工艺技术

经过技术团队多年的技术开发和积淀,公司实现了由技术为导向转变为以市场为导向的螺旋式上升,全力推动高品质石墨烯(粉体、浆料)及其下游应用产品(包括石墨烯电采暖功能材料、热管理技术和轻质高强度复合材料、新型储能和动力电池以及超级电容器技术、3D打印技术、石墨烯改性功能涂料、重防腐和电磁屏蔽涂料等)的设计、研发、生产、技术服务和商业化应用。已在石墨烯相关领域申请专利29项,其中已授权发明专利10项,实用新型3项。

(一)石墨烯生产工艺技术的领先性

近年来,公司技术团队通过技术创新和工艺优化,实现5000吨高品质石墨烯导电浆料的年产能,成为青岛地区乃至全国石墨烯产业化的龙头企业之一,是我国长江以北地区最大的石墨烯浆料生产线基地和供应商。公司高品质石墨烯浆料生产线采用完全自主开发的绿色物理生产工艺,以插层-改性超临界-高压气流剪切技术为核心工艺,在国际国内行业具有独特性和领先性:

  1. 极好的保存了石墨烯的晶格完整性和优异的导热导电等物理性能;
  2. 克服了因化学生产工艺带来的严重环境污染和安全隐患;
  3. 大幅度降低了石墨烯的生产成本;
  4. 严谨的质量管理确保产品批量生产的一致性和稳定性;
  5. 可依据顾客需求进行定制生产,包括石墨烯水系或有机溶剂系浆料等。

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图四.公司生产的石墨烯以及石墨烯导电浆料产品图

(二)石墨烯应用产品的技术领先性

公司在致力于推动石墨烯宏量生产的同时,积极推动下游应用产品的规模化和商业化应用。

  1. 石墨烯改性功能涂料:石墨烯的高导电导热性能及其化学稳定性和耐高温特性在功能涂料领域具有重要的应用前景,在散热、导静电、防腐、防火等方面具有重要应用。

在我国实施海洋强国战略的时机,特殊海洋功能涂料对满足海洋工程“薄、轻、宽、强”以及多功能化的要求尤其显得重要。公司积极与大型国有企业共同开展青岛市自主创新重大专项,推动海洋工程石墨烯重防腐涂料和特种功能涂料的产业化应用

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图五.石墨烯改性散热涂料

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石墨烯改性导静电涂料

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石墨烯改性重防腐涂料

  1. 高导热石墨烯复合材料:针对电子产品和热管理技术产品巨大的市场需求,公司积极开发出石墨烯复合高导热硅脂、石墨烯改性导热垫片、导热灌封胶等导热系列产品,并积极推动其在电子散热器件、电池PACK等技术中的应用。

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图六. 石墨烯改性导热垫片

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石墨烯双组份导热灌封胶

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石墨烯复合高导热硅脂产品

3.高品质电池电极导电剂:与下游大型锂电池和超级电容器生产厂家合作,为石墨烯锂电池生产线配套,实现石墨烯在超级电容器、锂离子电池、铅酸电池、锂硫电池等储能技术领域的广泛应用。

(三)石墨烯远红外理疗发热膜的技术领先性

    (1)、传统的发热理疗产品:不同的导电物质和成膜基体可以形成许多种电热膜。据国家2011年出台的《低温辐射电热膜》(JG/T286-2010)建筑工业行业标准,按发热体的不同,低温辐射电热膜分为金属基电热膜、无机非金属基电热膜、高分子电热膜三类。市场上绝大部分产品,99%的电热膜,主要是金属丝电热膜、碳纤维电热膜、碳晶板电热膜、PTC陶瓷电热膜、碳基油墨电热膜。

表一、各类电发热膜的性能对比:

发热膜种类

优缺点对比

金属丝型

易氧化衰减,局部破损则断路,发热不均匀,易造成口渴烦躁

碳纤维型

均匀性差,衰减大,使用电压和形状受限

油墨涂料型

释放挥发性有害物质,易老化龟裂,柔性差

石墨烯高分子型

机械性能优异、柔软耐弯折,耐老化性能,无有害物质

 

  (2)、石墨烯远红外理疗发热膜:近年来 IBM的研究人员已发现,石墨烯能吸收和辐射大于30%的远红外线,并同步实现60%的电热转化。以石墨烯加工制作的理疗垫片,不仅起到了御寒保暖的作用,更大的作用在于对人体的理疗,可以起到镇痛、消炎、改善人体微循环、调节人体新陈代谢从而达到改善人体的健康状况的功效,这也与中国目前社会快速发展,人们对更高生活品质需求相符合。

石墨烯远红外理疗发热膜是以石墨烯为导电添加填料制备的一种可以在低电压下发热并散发远红外线的高分子薄膜制品。选用公司自主研发生产的高品质石墨烯可获得良好的导电性,制备的石墨烯高分子薄膜具有优异的机械强度、柔软性能、耐老化性能,散热性能和升温速率。

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图七.石墨烯远红外理疗发热膜的工艺流程

工艺特点主要是以混料、密炼、压延工艺相结合实现石墨烯在基体中有效、均匀的分散,制备导电性能优异的石墨烯高分子导电薄膜,发挥石墨烯优异的物理特性,避免石墨烯的团聚。

  (3)、石墨烯远红外理疗发热膜的技术特点:

(a)石墨烯高分子导电薄膜具有优异的导电性能、机械强度、柔软性能、耐老化性能,散热性能优异,升温速率快。

(b)自主开发的低电阻石墨烯高分子薄膜,绿色环保不含二噁英,不含溶剂,高温时无对人体有害物质产生。

(c)以石墨烯高分子导电薄膜为基材,保护层均使用柔软的保护膜,多层柔软材质复合制备的石墨烯发热片具有可弯曲和折叠性,轻而小方便携带。

(d)可满足5V以下低压驱动,发热片温度均匀,电热转化效率高。

(e)可发射适宜人体的8-15微米远红外光波,帮助人体减轻疼痛,缓解疲劳,具有远红外理疗和保暖作用。

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图八. 石墨烯远红外理疗发热膜产品图 

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图九. 石墨烯远红外理疗发热膜红外热成像图

表二、石墨烯远红外理疗发热膜的技术参数:

项目

单位

技术参数

电压

V

3.7/5

电阻

Ω

2.0-3.5

电流

A

<2.0

功率

W

5-10

工作温度(可调)

35-60

工作寿命

h

>30000

 

(四)石墨烯在半导体和电子领域应用的技术领先性

硅基集成电路芯片技术正在逼近摩尔定律的物理极限,目前在室温下硅基处理器的运行速度达到4-5GHz后就很难再继续提高,而石墨烯拥有比硅更高的载流子迁移率,使用石墨烯作为基质生产出的处理器能够达到1THz(即1000GHz)的运行速度,石墨烯未来可替代硅成为半导体产业新的基础材料。但石墨烯特殊的能带结构即零带隙的特点,使其应用存在局限性,虽然其导电性能优异,但石墨烯晶体管难以截止,大大限制了其开关电流比,无法满足日益发展的大规模集成电路低静态功耗的要求。因此,石墨烯禁带宽度的获取及连续调控成为石墨烯在半导体应用领域的最大难题。

我公司技术团队耗费大量人力和时间,通过技术创新和工艺优化,已解决石墨烯在半导体应用领域的最大难题,以公司自主开发的生产工艺,成功制备出石墨烯纳米带,该石墨烯纳米带的带隙已被打开,并且能带的位置、距离和数量可以精确调控,同时极好的保存了石墨烯优异的导电性能。该生产工艺,以固体基材选取-真空升华沉积-热活化聚合-部分环化脱氢技术为核心工艺,在国际国内行业具有领先性:

  1. 可打开石墨烯带隙,并且精确调控石墨烯的能带结构和带隙大小;
  2. 可根据需求,调整石墨烯纳米带的平均宽度,宽度为4nm或更小;
  3. 极好的保存了石墨烯优异的导电性能;
  4. 生产工艺简单易大规模生产,反应过程可精确控制。

三、企业愿景

公司秉持“以人为本”的宗旨,追求人与自然和谐发展,确立“诚实、创新、服务”的企业文化,积极加强国际市场的合作与拓展,逐步形成国际竞争力,为建设成为国际一流新材料科技集团公司的目标而奋斗。 

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萧小月教授介绍

萧小月教授于1992年在美国普渡大学(PurdueUniversity)化学系获博士学位,曾任清华大学材料科学与工程系副教授、清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任、清华大学科学技术处副处长、美国三开公司质量部/技术部经理和主任科学家等职。现任南京科孚纳米技术有限公司以及青岛德通纳米技术有限公司董事长,

学术业绩:在石墨烯相关领域申请专利20项,在国内外学术刊物发表论文40余篇。2016年,作为第一作者,应邀在《Nature Materials》-《自然材料》期刊发表《GrapheneCommercialization》一文,介绍中国石墨烯商业化进展。

社会兼职:任中华全国归国华侨联合会特聘专家、中国侨联新侨创新创业联盟副理事长、中国石墨烯产业技术创新战略联盟常务理事和国际合作部主任、2014 – 2018年中国国际石墨烯创新大会主席、2015 – 2018年欧洲石墨烯大会国际科学委员会委员。

近年获奖及人才计划:

2012年,入选“中国产学研合作创新奖”(中国产学研合作促进会)

2013年,入选青岛市创新创业领军人才;

2015年,入选“2015年度中国经济创新领军人物”(国家发改委中国发展网)

2016年,入选山东省泰山产业领军人才-科技创业类。

安德烈·盖姆教授介绍

安德烈·盖姆(Andre Geim),英国曼彻斯特大学物理学教授,曼彻斯特Meso-科学与纳米技术中心主任,2010年石墨烯物理学诺贝尔奖获得者,欧盟石墨烯旗舰计划战略顾问委员会主席。

安德烈·海姆教授是英国皇家爵士和荷兰皇家爵士,也是英国皇家自然科学院、新加坡物理研究院和美国科学院院士。2016年,安德烈教授加盟青岛德通纳米技术有限公司,成为公司合伙人、董事、兼首席科学家。

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