闪蒸

本研究开发了一种基于闪蒸焦耳加热技术的现场制备方法，可将作物秸秆等废弃生物质高效转化为闪蒸石墨烯，并探索其作为叶面施用材料对作物生长的促进机制与应用潜力。通过在四种主要大田作物上的连续田间试验，研究发现仅施用每公顷18克的微量石墨烯，即可通过增强光合作用效率与缓解氧化应激，使作物产量提升9.1%–27.3%，且不影响谷物品质。

该研究通过闪蒸焦耳加热技术将多壁碳纳米管（MWCNTs）解理为石墨烯纳米带（GNRs），并嵌入碳纤维复合材料中，显著提升了复合材料的热导率，同时保持其力学性能，为开发高效热管理材料提供了新方法。

经过激烈角逐，最终《超高温焦耳热闪速制备锂电石墨烯导电剂项目》《退役风电叶片资源化利用技术及产品应用》2个项目斩获一等奖

双方将在水泥材料、沥青材料、储氢罐材料、电池材料等多个方向共同推进焦耳石墨烯的产业化。根据协议，GrapheneSun将作为赛因在沙特的战略合作伙伴，全面负责相关产品的本地市场推广、销售及产业部署；赛因新材料则提供核心技术与产能支持。

创新性地采用硅烷偶联剂APTES在铝基表面构筑强粘接界面，使涂层在保持0.93超高红外发射率的同时，实现10.6 MPa的界面结合强度（较未处理基体提升273%）。实验表明，当改性石墨烯添加量为4 wt%时，涂层使铝散热器平衡温度降低14.2°C，散热效率提升至24.15%，且经得起剧烈温差冲击。这项工作首次在分子尺度协同优化了辐射性能与界面可靠性，为下一代航天热管理系统提供了兼具轻量化、高散热与长寿命的涂层技术。

5月19日，太原赛因新材料科技有限公司内，工作人员正在调试焦耳石墨烯反应炉。该公司主要致力于石墨烯和高端碳材料的生产，通过自主研发的闪速焦耳热工艺技术，能够将炭黑、无烟煤等碳素原料在短时间内转化为高价值的石墨烯等产品，该技术具有低成本、无污染等特点，已获多项专利认证。郭苑甫 摄

“我们运用低成本、高效率、无污染的快速焦耳热技术，通过大电流通电加热炭黑、焦炭、无烟煤、生物质等材料，不到1分钟即可升温至2000-3000℃，从而制得石墨烯和硬炭等高端碳材料。”太原赛因新材料科技有限公司总经理高丽竹向媒体团展示了石墨烯材料。该公司是较早入驻园区的企业，她期待能够有更多的合作机会，实现石墨烯的现象级使用。

通过多种分析手段确认了其石墨烯样性质，揭示了部分氧化、不同程度的石墨化及含氧官能团的存在。生物质的元素组成显著影响石墨烯的产量和质量，高碳含量的生物质可生成更有序、缺陷更少的石墨烯，而高氧含量的原料则使材料表面反应性增强。尽管该方法在可扩展的石墨烯生产方面潜力巨大，但在更大规模生产时，确保均匀加热和控制材料性能仍面临挑战。

高功率RJH工艺使用放大的焦耳加热系统，在石英管中压缩100克炭黑，在几分钟内达到3000摄氏度的温度。将炭黑转化为石墨烯的过程包括预热和石墨化阶段，能耗极低，约为每公斤5千瓦时，相当于每公斤0.50美元的成本。理论上，一个设备每年有可能产生多达5吨的石墨烯。氧化硼和三聚氰胺等添加剂用于直接大规模生产掺杂石墨烯。

赛因依托先进的自动化快速焦耳热工艺，其产品品质备受市场认可，订单量逐年攀升，以这100万元的启动资金为起点，撬动了总计4000余万元的海内外订单。赛因的年产能也从最初的50吨提升至即将完成调试的300吨，实现了跨越式发展。