Проекты

Графен - это двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем углерода толщиной в один атом, в котором все атомы имеют Sp2 - гибридизацию и соединены в гексогональную двумерную кристаллическую решетку или индивидуальный слой.

Сравнение свойств графена и др. материалов
(по литературным данным)
Модуль Юнга - 1 ТПа, у материала кевлар - 0,130 ТПа,
Графен прочнее стали в 200 раз,
Удельный вес 1,8 - 1,9 г/см3,
Теплопроводность (Вт/МК) - 5000-5300, кремний - 145, медь - 400,
Подвижность носителей заряда (см2 В-1 С-1) - 1,5Х104, 2Х105 (теоретическая).

Химические свойства графена:
Гидрофобен,
Температура начала окисления графена - 3000С,
Удельное электрическое сопротивление - 3Х10-6 Ом*м,
Прозрачность пленки графена - 2,3÷2,64%

Предложения АО «ВНИИАЛМАЗ» по порошковому графену

Цена за грамм порошкового графена, указана в долларах США $,
(цена в рублях - после перевода по действующему курсу ЦБ РФ)
Количество
(грамм) Марка графена
Грф-1 Грф-2Н Грф-2В Грф-2С Грф-2М
1-100 4 5 6 7 8
> 100 4 5 5 6 7
> 500 3 4 4 5 6
> 1000 3 4 4 4 5
> 2000 2 3 3 3 4
> 3000 договорная

По результатам исследований методами электронной микроскопии и романовского рассеивания установлено, что порошки

представляют из анизотропных углеродных частиц размерами (по плоскости) порядка десятков микрон, с толщиной около 3-5

слоев углерода.
Спектр комбинационного рассеивания характерен отсутствием пика с энергией 1350 см-1 при наличии интенсивного

узкого пика с энергией 1575 см-1 что говорит о том, что подавляющая часть углеродных атомов находится в Sp - состоянии,

образуя хорошо сформированные плоские структуры.
Наиболее информативным при анализе слоев графена является спектр комбинационного рассеивания второго порядка

вблизи 2670 см-1. Положение и профиль соответствующей линии в спектре порошков соответствует спектру 3-5 слойного графена,

что подтверждается СЭМ особенно это проявляется на марках Грф-2С, Грф-2М.
Характерной особенностью порошков графена марок Грф-2С, Грф-2Ь является наличие в структуре порошка «свернутых листов

графена» содержание которых говорит о наличии малослойных пластин (1-3 слоя) в общей структуре порошка. Содержание

малослойного графена в этих марках достигает до ~10% об.

Рис.1 Спектр романовского рассеивания света порошка Грф-2М

Рис.2 СЭМ порошки марки Грф-2М, Грф-2С

Области возможного применения порошков графена
1. Наполнители композиционных материалов на металлических, полимерных, и других основах
2. Наполнители в смазочных материалах, лаках и красках
3. Фильтрующие материалы
4. Клеевые композиты
5. Адсорбенты
6. Добавки в бетоны специального назначения
7. Углеродные электродно-литиевые батареи
8. Производство суспензий
9. Получение структурированных коксов и на их основе микропористого, мезопористого углерода

Предложения АО «ВНИИАЛМАЗ» по графеновым покрытиям

Графеновые покрытия могут быть нанесены на плоскости из электропроводных материалов (в том числе фасонные) при температуре

не выше 150 градусов Цельсия. Время нанесения (формирование) покрытия определяется необходимой толщиной покрытия. Площадь

покрытия эквивалентна зеркалу ванны реактора.
Покрытия могут быть нанесены на любые металлические порошки, что решает проблему равномерности распределения графена в

объёме композиционного материала.
Разработанные технологические схемы позволяют получить плёнки легированные водородом, азотом, бором и др. элементами или

агрегатами.

Плёнки на подложках Характеристика плёнки Время формирования плёнки Прозрачность Стоимость $/см2 Примечание
Любые плоские металлические поверхности Графеновые, легированные, композиционные от минут
до 3-5 часов Зависит от толщины плёнки 0,3
0,4
0,6
1,0 Цены определяются:
- величиной заказа
- техническими требованиями предъявляемыми к плёнке
Пленки на порошках металлов и сплавов, алмазы, эльбор Порошки покрытые пленками, неагрегируемые гидрофобные,
не окисляются на воздухе В среднем 20 минут
Зависит от крупности используемых агрегатов ---- 3-6 % Определяется химической чистотой используемых продуктов,

временем протекания процесса