宇紅納米在納米材料及納米技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新性工作
一、 金屬納米材料及技術(shù)領(lǐng)域
(一)金屬納米粉的電爆法規(guī)?;煽刂苽?/p>
電爆法作為一種金屬納米粉體的制備方法,相較于化學(xué)法等方法具備粉體純度高、適用范圍廣等優(yōu)勢,且可以制備高熔點金屬的納米粉體材料。但是電爆法自發(fā)明以來,粉體的粒度控制和生產(chǎn)速率就是一對難以調(diào)和的矛盾。在生產(chǎn)速率提高的時候,必然伴隨粉體粒徑增大,甚至無法將粉體保持在納米尺度。
宇紅納米通過改進電爆法制備設(shè)備的輸電模式、送絲機構(gòu)等關(guān)鍵性技術(shù),達(dá)到了金屬納米粉的電爆法規(guī)?;煽刂苽洹?稍?0納米的中位徑下高速規(guī)?;苽浣饘偌{米粉。
(二)高反應(yīng)活性納米金屬粉的表面包覆及改性
金屬粉體在納米尺度下(<100nm)的活性遠(yuǎn)高于微米及更大級別。有些納米粉在與空氣接觸時會在表面形成一層鈍化膜阻止自身繼續(xù)與空氣等物質(zhì)接觸、反應(yīng),起到保護作用。但是部分納米粉體與空氣、水份甚至氮氣的反應(yīng)的生成熱極高,會瞬間產(chǎn)生高熱以引發(fā)繼續(xù)反應(yīng),嚴(yán)重時可熔斷幾毫米厚的鋼板。此類粉體的安全儲存及大規(guī)模運用一直是納米材料領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)問題。
通過有針對性的材料和包覆方法選擇,宇紅對大部分高反應(yīng)活性的金屬納米粉實現(xiàn)了極高安全度的包覆,并通過包覆的同時進行表面改性的方法,使得之前難以走出實驗室的高活性納米粉體得到了安全、有效的規(guī)?;a(chǎn)應(yīng)用。
二、 碳納米材料及技術(shù)領(lǐng)域
(一)寡層石墨烯的化學(xué)法規(guī)?;苽?/p>
石墨烯的規(guī)?;苽溲芯吭趪鴥?nèi)始于2012年,多數(shù)團隊選擇了可行性最高的化學(xué)氧化還原法。但是由于化學(xué)氧化還原法制備的石墨烯前驅(qū)體氧化石墨烯極難與氧化反應(yīng)的溶液分離。絕大多數(shù)團隊將研究及試生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)為純化學(xué)法剝離,在產(chǎn)率提高的同時,帶來了一個不可忽視的問題,該方法生產(chǎn)的“石墨烯”層數(shù)多在20層以上,性能與10層以下的石墨烯相去甚遠(yuǎn),只能被稱為石墨微片。
宇紅自2012年開始進行石墨烯的化學(xué)氧化法試制,成功克服了氧化石墨烯的分離、清洗問題,搭建了一條可規(guī)?;a(chǎn)5層以下高純石墨烯粉末的中試生產(chǎn)線,并較好的控制了生產(chǎn)成本,在國內(nèi)處于**水平。
(二)石墨烯的表面改性及其在極性分極性體系中的分散
石墨烯由于其構(gòu)造在極性和非極性體系中都較難分散,通過對表面鑲嵌基團的RGO進行表面改性 /官能化,宇紅成功實現(xiàn)了石墨烯在各類極性、非極性液體中的較高濃度穩(wěn)定分散。
三、 納米材料及技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
(一)納米節(jié)能潤滑油
通過在潤滑油內(nèi)添加具備抗磨、自修復(fù)、引擎保護等功能的NEST?納米節(jié)能粒子,成功提高車用引擎的抗磨性能,并可將機動車的燃油消耗降低7~21%。
(二)納米環(huán)保水性光固木器漆
通過納米合成技術(shù)改進UV光固水性木器漆的基礎(chǔ)樹脂,時期固化速度、效果顯著提高,該技術(shù)具備國內(nèi)先進水平。
(三)納米環(huán)保水性海洋防污涂料
常見的海洋防污涂料分為接觸型和自拋光型。接觸型依靠在水體內(nèi)釋放觸殺劑去除海洋生物污染,自拋光性依靠水解型樹脂不斷更新船體漆面來保持防污。前者的防污時間更長,適合長時間??康鸟g船、港口設(shè)備、海上平臺;后者則只適用于航行頻次較高的深水船舶。
宇紅納米用納米材料及技術(shù)與海洋防污涂料相結(jié)合研發(fā)出的環(huán)保海洋防污涂料同時具備超疏水表面、微生物觸殺、自拋光漆面等三項性能,成功將海洋防污涂料的平均壽命有兩至三年提高至三到五年。而且此類別的涂料不含有機錫等國際海洋公約禁止的污染性觸殺材料,屬于海洋友好型水性涂層。