它可以让锂电池充电只需10分钟，让电子元器件“延年益寿”；它是海工产品的防腐“重器”、石油完井工程的“好帮手”、镁合金的“美容剂”、电动自行车的“能量桶”—— 自2004年石墨烯被发现以来，世界多国对其制备技术和应用研发爆发出空前热情。石墨烯新材料产业也是我国大力支持的产业、山东省新旧动能转换重大工程确定的“十强产业”之一。青岛是全国率先引入石墨烯新材料研发及制备的城市之一，并在全国拥有较高的产业地位。目前在青岛围绕石墨烯产品的研制都有哪些“神奇”的故事正在发生？青岛日报记者进行了一番梳理。一起来看看其中在青岛高新区的神奇故事吧！
专家谈石墨烯研发与应用：将“革命性地改变生活”开启万亿级产业新时代
青岛处于国内石墨烯产业化领域“第一集团” ，“千人计划”专家、山东省新材料领域专家、青岛瑞利特新材料科技有限公司董事长侯士峰介绍，石墨烯的发展经历了基础研发、产业介入、产业化开始几个阶段，目前部分领域的产业化逐渐繁荣起来。从未来的光电子器件到复合材料，从半导体材料到生物应用，石墨烯研究几乎涉及了材料领域的各种应用。“石墨烯不仅仅是一个角色，更像是一个舞台，物理学家、化学家、材料学家、医学家……各种身份都能在这个舞台上发现自己合适的角色。”侯士峰说。
侯士峰介绍，目前国际石墨烯工业化应用领域，主要集中于用石墨烯做添加剂的复合材料，如防腐涂料、电池导电剂等。也有一些在信息技术、半导体器件领域的应用，但目前尚未成熟。
中国有较为广泛的制造业基础，因此石墨烯应用也主要集中于电池导电剂、散热材料、防腐涂料、复合材料等行业，不过近年来石墨烯的研究和开发方向也逐渐向环境、器件等方向发展。尤其是青岛，作为国内石墨烯产业化领域第一集团中的重要一员，目前在石墨烯功能与防腐涂料、电池导电剂、增强橡胶等领域已经实现了较好的发展，青岛高新区有相关研发机构和产业化布局
被誉为“石墨烯之父”的诺奖得主安德烈·海姆教授曾这样表示：“英国和美国是石墨烯研发方面的领头羊，而中国毫无疑问是应用与开发方面的先行者。”2016年，他与萧小月教授达成一致，以合伙人和首席科学家的名义加盟青岛德通纳米技术有限公司，通过合作，逐步将石墨烯产业向国际化发展方向推进。同时，为加速下游应用产品的开发，还成立了子公司青岛德安新碳复合材料有限公司，针对轻质高强度石墨烯复合材料进行开发与生产，推动石墨烯复合材料在新能源汽车工业、航空航天、游艇及LED照明系统等产业上的应用。
石墨烯涂料：海洋防腐的“重器”
在青岛国际石墨烯（青岛）产业研究院基地，青岛瑞利特新材料科技有限公司研发的石墨烯除醛涂料在家装涂料领域的成熟应用精彩呈现。瑞利特研发的抗甲醛涂料，利用化学方式，将室内空气中游离的甲醛分解成水和二氧化碳，同时可以降解氮氧化物等空气污染。也就是说，这一款涂料不仅不会造成室内甲醛污染，而且还兼具空气净化器的功能，将空气中的甲醛进行分解。目前，瑞利特已开拓了广州、重庆、连云港、盐城等近40家城市合作商，形成了超百家合作商的销售网络。2018年，将建成瑞利特石墨烯产品生态家体验馆。
石墨烯涂层： 提高镁合金颜值的“秘方”
表面粗糙，且都被氧化发黄，即使是新件看上去也像是要报废的产品一样，这种对传统镁合金棒的认知，在青岛高新区石墨烯产业园的卡尔奔新材料公司被颠覆——卡尔奔生产出来的镁合金棒，表面光滑平整、如镜面亮洁。
技术主要发明人姜海滨告诉记者，能把镁合金棒做得这么光洁，秘诀就在于模具上接触镁合金的位置上，有一小片石墨烯涂层。在镁合金热挤压模具表面生成的这一层仅有几百纳米厚度的石墨烯涂层，使模具不仅耐高温，还有高硬度、低摩擦系数等优良特性，避免挤压出的镁合金型材组织结构不均匀和表面氧化的现象，同时提高镁合金型材的挤压速度30%以上。
“国内有很多高校和实验室都在研究解决镁合金变形难题，共同的难点是加在模具上的涂层在高温环境中很容易脱落。我们的涂层则不同，是通过营造特殊的环境，使材料‘生长’在模具表面。”姜海滨介绍说，经过反复实验，石墨烯涂层模具完全能实现1毫米以内镁合金型材的挤压，也为实现高端镁合金型材产业化提供了技术保障。 “石墨烯的这一应用带来了整个镁合金产业的升级。”姜海滨表示。
多功能形状记忆性弹性体：石油完井工程的“好帮手”
位于青岛高新区的青岛安固强石墨烯科技有限公司研发的多功能形状记忆性弹性体，打开了石墨烯材料应用的一个新领域。
这种通过将热致型形状记忆性弹性体与三种不同维度的导电性能物质（导电炭黑、碳纳米管、石墨烯）复合，从而研发出的一类在电、热外界刺激后具有形状恢复能力的智能材料，是安固强科研团队根据石油完井工程的市场需求，开发和制备出的石墨烯衍生下游应用产品中间体及官能化高分子材料。其关键技术是在不破坏导电纳米材料的结构和高分子弹性体形状记忆性功能的基础上，使导电纳米材料均匀分散并与化学交联的形状记忆性材料形成互穿网络结构。
“传统石油完井工程中，分层采油时使用传统橡胶膨胀封隔器，下到设计位置后，要从井口向油管内加压使橡胶封隔器膨胀封堵，或加压到规定的压力将卡瓦撑开，通过机械力压缩胶筒使其膨胀，连接打压装置使工作效率极低。但有了这款形状记忆性智能封隔器，井下膨胀无需井上打压和下机械制动装置到几千米以下的封堵区，也不依赖于水或者油使之溶胀，设计好变形温度的形状记忆性弹性体材料可在指定位置利用已探知的温度自动变形膨胀实施封堵。”安固强常务副总经理李克强说，该科研技术还可以应用在建筑、医疗、包装、汽车、玩具等领域。（来源：青岛日报）
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