EA034507B1 - Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения - Google Patents

Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения Download PDF

Info

Publication number
EA034507B1
EA034507B1 EA201890408A EA201890408A EA034507B1 EA 034507 B1 EA034507 B1 EA 034507B1 EA 201890408 A EA201890408 A EA 201890408A EA 201890408 A EA201890408 A EA 201890408A EA 034507 B1 EA034507 B1 EA 034507B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
graphene
graphite
carbon material
layers
dispersion
Prior art date
Application number
EA201890408A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201890408A1 (ru
Inventor
Сёдзи Хасегава
Нагиса Камия
Original Assignee
Графен Платформ Корпорэйшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52823288&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA034507(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Графен Платформ Корпорэйшн filed Critical Графен Платформ Корпорэйшн
Publication of EA201890408A1 publication Critical patent/EA201890408A1/ru
Publication of EA034507B1 publication Critical patent/EA034507B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/184—Preparation
    • C01B32/19—Preparation by exfoliation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
    • C10M125/02—Carbon; Graphite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/205—Preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/21—After-treatment
    • C01B32/22—Intercalation
    • C01B32/225—Expansion; Exfoliation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/022—Carbon
    • C04B14/024—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/5607—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides
    • C04B35/5611—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides based on titanium carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C04B35/83—Carbon fibres in a carbon matrix
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/46—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/74—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by peak-intensities or a ratio thereof only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/77—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by unit-cell parameters, atom positions or structure diagrams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/425—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/003—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/02—Well-defined aliphatic compounds
    • C10M2203/022—Well-defined aliphatic compounds saturated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/40—Fatty vegetable or animal oils
    • C10M2207/401—Fatty vegetable or animal oils used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01—Physico-chemical properties
    • C10N2020/055—Particles related characteristics
    • C10N2020/06—Particles of special shape or size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/10—Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/02—Bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/10—Semi-solids; greasy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Предложен углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, от которого легко отслаивается графен при использовании указанного углеродного материала на основе графита в качестве предшественника и из которого может быть легко получена высококонцентрированная дисперсия графена. Углеродный материал на основе графита представляет собой углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, где соотношение (3R) на основании результатов метода рентгеновской дифракции, которое определяют по следующему уравнению 1, составляет 31% или более: соотношение (3R)=P3/(P3+P4)×100 (уравнение 1), где P3 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости ромбоэдрического слоя графита (3R), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, и P4 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости гексагонального слоя графита (2H), на основании результатов метода рентгеновской дифракции.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к углеродному материалу на основе графита, подходящему в качестве предшественника графена, обеспечивающего возможность получения графена простым способом, а также к способу его получения.
Уровень техники
В последние годы изучают добавление различных наноматериалов для уменьшения размера и снижения массы в различных областях. В частности, в отношении проблем окружающей среды или ресурсов, в качестве неметаллических наноматериалов привлекают внимание углеродные материалы, такие как графен, CNT (углеродные нанотрубки) и фуллерен.
Например, несмотря на применение технического углерода в качестве проводящей добавки для литиево-ионных батарей и т.п., для дальнейшего обеспечения надежной проводимости в последние годы изучают углеродное нановолокно VGCF (зарегистрированная торговая марка), выпускаемое компанией Showa Denko K.K., и т.д. (патентная литература 1).
Среди указанных материалов графен превосходит другие углеродные материалы с точки зрения массовой продуктивности, удобства для обработки и т.д., а также характеристик, и на графен возложены надежды в различных областях.
Для получения высококачественного графена, который, например, имеет меньшее количество слоев графита, рассмотрен способ, в котором природный графит в растворителе (NMP) обрабатывают слабыми ультразвуковыми волнами в течение продолжительного времени (7-10 ч), затем удаляют крупные агломераты, отложившиеся на дне, и затем центрифугируют надосадочный раствор для его концентрирования с получением дисперсии графена, в которой 20% или более чешуек из одного слоя, 40% или более чешуек из двойных или тройных слоев и менее 40% чешуек из 10 или более слоев графитного материала диспергированы в концентрации примерно 0,5 г/л (патентная литература 2).
Список литературы
Патентная литература.
Патентная литература 1: JP-A-2013-77475 (абзац 0023).
Патентная литература 2: WO 2014/064432 (строки 4-9 на странице 19).
Непатентная литература.
Непатентная литература 1: Structural Change of Graphite with Griding; авторы: Michio INAGAKI, Hisae MUGISHIMA и Kenji HOSOKAWA; 1 февраля, 1973 года (поступило в редакцию).
Непатентная литература 2: Changes of Probabilities Р1, РАВА, РАВС with Heat Treatment of Carbons; авторы: Tokiti NODA, Masaaki IWATSUKI и Michio INAGAKI; 16 сентября 1966 года (поступило в редакцию).
Непатентная литература 3: Spectroscopic and X-ray diffraction studies on fluid deposited rhombohedral graphite from the Eastern Ghats Mobile Belt, India; G.Parthasarathy, Current Science, том 90, № 7, 10 апреля 2006 года.
Непатентная литература 4: Classification of solid carbon materials and their structural characteristics; Нагойский технологический институт; Shinji KAWASAKI.
Сущность изобретения
Техническая задача
Однако даже при смешивании графитного материала (20% или более чешуек из одного слоя, 40% или более чешуек из двойных или тройных слоев и менее 40% чешуек из 10 или более слоев), полученного способом, описанным в патентной литературе 2, в растворителе количество графена, диспергированного в растворителе, было мало, и могла быть получена лишь разбавленная дисперсия графена. Кроме того, несмотря на то, что учтен сбор и концентрирование надосадочного раствора, обработка для повторения стадий сбора и концентрирования надосадочного раствора занимает продолжительное время, и существует проблема низкой эффективности получения дисперсии графена. Как описано в патентной литературе 2, даже при ультразвуковой обработке природного графита в течение продолжительного времени отслаиваются лишь слабые элементы поверхности, а другие крупные элементы не участвуют в отслаивании, и проблема заключается в малом количестве отслоившегося графена. Настоящее изобретение сделано с акцентом на указанные проблемные пункты, и углеродный материал на основе графита, от которого легко отслаивается графен посредством определенной обработки природного графита и который обеспечивает возможность диспергирования графена в высокой концентрации или до высокой степени, называют предшественником графена. Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, а также способа его получения.
Решение проблемы
Для решения вышеописанных проблем углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, согласно настоящему изобретению характеризуется наличием ромбоэдрического слоя графита (3R) и гексагонального слоя графита (2Н), где соотношение (3R) ромбоэдрического слоя графита (3R) и гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, которое определяют по следующему уравнению 1, составляет 31% или более.
- 1 034507
Соотношение (3R)=P3/(P3+P4)x100 (уравнение 1) где
Р3 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости ромбоэдрического слоя графита (3R), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, и
Р4 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции.
В соответствии с указанными признаками, вследствие наличия в нем большого количества ромбоэдрического слоя графита (3R), от которого легко отслаивается слой, может быть получен углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, от которого легко отслаивается графен при использовании указанного углеродного материала на основе графита в качестве предшественника и который обеспечивает возможность диспергирования графена в высокой концентрации или до высокой степени.
Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, согласно настоящему изобретению характеризуется соотношением (3R) 40% или более.
В соответствии с указанным признаком, при условии, что соотношение (3R) составляет 40% или более, может быть легко получен углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, от которого легче отслаивается графен, по сравнению со случаями, если соотношение (3R) составляет 31% или более и менее 40%.
Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, согласно настоящему изобретению характеризуется соотношением (3R) 50% или более.
В соответствии с указанным признаком, при условии, что соотношение (3R) составляет 50% или более, может быть легко получен углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, от которого легче отслаивается графен, по сравнению со случаями, если соотношение (3R) составляет 40% или более и менее 50%.
Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, согласно настоящему изобретению характеризуется соотношением интенсивностей Р1/Р2 гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, составляющим 0,01 или более, где
Р1 представляет собой интенсивность пика (100) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, и
Р2 представляет собой интенсивность пика (002) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции.
В соответствии с указанным признаком, если соотношение интенсивностей Р1/Р2 гексагонального слоя графита (2Н) составляет 0,01 или более, то нарушение ориентации кристаллической структуры углеродного материала будет выше, графен легко отслаивается и может быть получен углеродный материал на основе графита, который более эффективно действует в качестве предшественника. Описанный выше углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, характеризуется тем, что углеродный материал на основе графита получают обработкой радиоволновыми силами и обработкой физическими силами в вакууме или в воздухе.
В соответствии с указанным признаком посредством комбинирования обработки на основе радиоволновой силы микроволн, миллиметровых волн, плазмы, электромагнитного индукционного нагрева (IH), магнитных полей или т.п. и обработки на основе физической силы с помощью шаровой мельницы, струйной мельницы, центробежной силы, сверхкритичности или т.п. природного графитного материала в вакууме или в воздухе получают углеродный материал на основе графита, содержащий больше ромбоэдрических слоев графита (3R). Кроме того, поскольку обработку проводят в вакууме или в воздухе, то последующая обработка является простой. Способ получения углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, согласно настоящему изобретению характеризуется наличием стадии осуществления обработки радиоволновыми силами и обработки физическими силами природного графитного материала в вакууме или в воздухе.
В соответствии с указанным признаком посредством комбинирования обработки на основе радиоволновой силы микроволн, миллиметровых волн, плазмы, электромагнитного индукционного нагрева (IH), магнитных полей или т.п. и обработки на основе физической силы с помощью шаровой мельницы, струйной мельницы, центробежной силы, сверхкритичности или т.п. за короткое время может быть получен углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, который легче разделяется на графен, по сравнению с применением любого одного из указанных способов обработки.
Способ получения углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что вышеописанный природный графитный материал имеет по меньшей мере гексагональный слой графита (2Н) и соотношение интенсивностей Р1/Р2 гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции составляет менее 0,01, где
Р1 представляет собой интенсивность пика (100) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на
- 2 034507 основании результатов метода рентгеновской дифракции, и
Р2 представляет собой интенсивность пика (002) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции.
В соответствии с указанными признаками углеродный материал может быть получен из легкодоступного природного графита, в котором нарушение ориентации кристаллической структуры углеродного материала является более низким и общим.
Углеродный материал на основе графита согласно настоящему изобретению характеризуется наличием ромбоэдрического слоя графита (3R) и гексагонального слоя графита (2Н), где соотношение (3R) ромбоэдрического слоя графита (3R) и гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, которое определяют по следующему уравнению 1, составляет 31% или более.
Соотношение (3R)=P3/(P3+P4)x100 (уравнение 1) где
P3 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости ромбоэдрического слоя графита (3R), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, и
Р4 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции.
В соответствии с указанными признаками, может быть получено большое количество ромбоэдрического слоя графита (3R), который легко расщепляется на слои.
Кроме того, ниже представлены другие аспекты.
Дисперсия графена характеризуется тем, что дисперсию графена получают обработкой вышеописанного углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, радиоволновыми силами и физическими силами в жидкости.
В соответствии с указанным признаком в жидкости, такой как растворитель, тепло действует на углеродный материал на основе графита посредством радиоволной силы микроволн, миллиметровых волн, плазмы, электромагнитного индукционного нагрева (IH), магнитных полей или т.п., и на него дополнительно действуют физические силы с помощью шаровой мельницы, струйной мельницы, центробежной силы, сверхкритичности или т.п. Таким образом, посредством комбинирования обработки радиоволновой силой и обработки физической силой за короткое время легко отслаивается большое количество графена, а количество углеродного материала на основе графита, от которого не отслаивается графен и который остается в жидкости, такой как растворитель, меньше, и графен в высокой степени диспергирован в ней. Следовательно, в жидкости, такой как растворитель, может быть диспергировано большое количество графена, и получают концентрированную дисперсию графена.
Дисперсия графена характеризуется содержанием 0,01 или более частей по массе графена.
В соответствии с указанным признаком при наличии по меньшей мере 0,01 или более частей по массе графена графен обладает высокой диспергируемостью, и, следовательно, функции, обусловленные дисперсиями графена, могут быть существенно усилены.
Графеновый композит характеризуется тем, что графеновый композит получают смешиванием вышеописанного углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, или вышеописанной дисперсии графена с материалом основы композита с последующим их перемешиванием посредством сдвиговой силы.
В соответствии с указанным признаком вышеописанный углеродный материал на основе графита или вышеописанную дисперсию графена и материал основы композита перемешивают посредством сдвиговой силы, и, следовательно, графен легко отслаивается от них, и отслоившийся графен в высокой степени диспергирован в них. Таким образом, получают графеновый композит, который может диспергировать большое количество графена в материале основы композита, таком как мономеры, полимеры, другие углеродные материалы, керамические материалы, древесина, цемент или металлы.
Графеновый композит характеризуется тем, что при перемешивании предшественника графена или дисперсии графена с материалом основы композита используют компатибилизатор.
В соответствии с указанным признаком вследствие действия компатибилизатора графен отслаивается легче.
Дисперсия графена характеризуется тем, что при смешивании 0,1 части по массе вышеописанного углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, с Nметилпирролидоном (NMP) и обработке полученной смеси в течение 3 ч ультразвуковыми волнами мощностью 100 Вт и частотой 20 кГц для диспергирования графена получают 50% или более графена, имеющего 10 слоев или менее, относительно общего количества всего графена и предшественников графена.
В соответствии с указанным признаком только лишь посредством вышеописанной обработки 0,1 части по массе углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, может быть получена дисперсия графена, в которой графен диспергирован в высокой концентрации или до высокой степени, так что количество графена, имеющего 10 слоев или менее, составляет 50% или более относительно общего количества всего графена и предшественников графена. Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, характеризуется
- 3 034507 тем, что углеродный материал на основе графита используют при перемешивании с материалом основы композита.
В соответствии с указанным признаком сдвиговую силу прикладывают в отношении углеродного материала на основе графита, перемешивая его, и, следовательно, графен легко отслаивается от него, и отслоившийся графен в высокой степени диспергирован в нем. Таким образом, получают графеновый композит, который может диспергировать большое количество графена в материале основы композита, таком как мономеры, полимеры, другие углеродные материалы, керамические материалы, древесина, цемент или металлы.
Графен в материале основы композита характеризуется тем, что материал основы композита представляет собой смолу.
В соответствии с указанным признаком может быть получено литое изделие из смолы, содержащее в высокой степени диспергированный графен. Например, может быть получено литое изделие из смолы, имеющее превосходный модуль упругости.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлено изображение, демонстрирующее кристаллическую структуру графита, где (а) относится к кристаллической структуре гексагональных кристаллов и (b) относится к кристаллической структуре ромбоэдрических кристаллов.
На фиг. 2 представлена диаграмма, демонстрирующая профиль рентгеновской дифракции обычного природного графита.
На фиг. 3 представлена схема, которая иллюстрирует производственное устройство А с применением струйной мельницы и плазмы в соответствии с примером 1.
На фиг. 4 представлено изображение, которое демонстрирует производственное устройство В с применением шаровой мельницы и магнетрона в соответствии с примером 1, где (а) представляет собой схему, которая иллюстрирует состояние пульверизации, и (b) представляет собой схему, которая иллюстрирует состояние, в котором собирают углеродные материалы на основе графита (предшественники).
На фиг. 5 представлена схема, которая демонстрирует профиль рентгеновской дифракции углеродного материала на основе графита образца 5, полученного с помощью производственного устройства В в соответствии с примером 1.
На фиг. 6 представлена схема, которая демонстрирует профиль рентгеновской дифракции углеродного материала на основе графита образца 6, полученного с помощью производственного устройства А в соответствии с примером 1.
На фиг. 7 представлена схема, которая демонстрирует профиль рентгеновской дифракции углеродного материала на основе графита образца 1, представляющего собой сравнительный пример.
На фиг. 8 представлена схема, демонстрирующая устройство для получения дисперсии, в котором получают дисперсию с применением углеродного материала на основе графита в качестве предшественника.
На фиг. 9 представлена фотография, демонстрирующая состояния диспергирования дисперсий, полученных с применением углеродных материалов на основе графита образца 1, представляющего собой сравнительный пример, и образца 5, полученного с помощью производственного устройства В в соответствии с примером 1.
На фиг. 10 представлена ТЕМ-фотография углеродного материала на основе графита (графена), диспергированного в дисперсии.
На фиг. 11 представлена диаграмма, демонстрирующая состояния распределения углеродного материала на основе графита, диспергированного в дисперсии, который был получен с применением углеродного материала на основе графита (предшественника) образца 5, где (а) представляет собой диаграмму, демонстрирующую распределение по среднему размеру, а (b) представляет собой диаграмму, демонстрирующую распределение количества слоев.
На фиг. 12 представлена диаграмма, демонстрирующая состояние углеродного материала на основе графита, диспергированного в дисперсии, который получен с применением углеродного материала на основе графита образца 1, представляющего собой сравнительный пример, где (а) представляет собой диаграмму, демонстрирующую распределение по среднему размеру, а (b) представляет собой диаграмму, демонстрирующую распределение количества слоев.
На фиг. 13 представлена схема, которая демонстрирует распределения по количеству слоев углеродных материалов на основе графита, диспергированных в дисперсиях, которые были получены с применением образцов 1-7 в качестве предшественников.
На фиг. 14 представлена диаграмма, демонстрирующая соотношения графена, имеющего 10 слоев или менее, к содержанию ромбоэдрических кристаллов, диспергированных в дисперсии.
На фиг. 15 представлена диаграмма, которая демонстрирует состояние распределения графита при изменении условий получения дисперсии с применением углеродного материала на основе графита (предшественника) образца 5 в соответствии с примером 2, где (а) представляет собой диаграмму, демонстрирующую распределение в случае комбинирования ультразвуковой обработки и микроволновой обработки, и (b) представляет собой диаграмму, демонстрирующую распределение по количеству слоев в случае осуществления только ультразвуковой обработки.
- 4 034507
На фиг. 16 представлена диаграмма, которая демонстрирует значение сопротивления при диспергировании углеродного материала на основе графита из примера 3 в проводящих чернилах.
На фиг. 17 представлена диаграмма, которая демонстрирует значение прочности на разрыв при перемешивании углеродного материала на основе графита из примера 4 со смолой.
На фиг. 18 представлена диаграмма, которая демонстрирует значение прочности на разрыв при перемешивании углеродного материала на основе графита из примера 5 со смолой.
На фиг. 19 представлена диаграмма, которая демонстрирует состояния диспергирования углеродных материалов на основе графита в дисперсиях для описания состояний диспергирования дополнительного примера 5, где (а) представляет собой состояние диспергирования образца 12 и (b) представляет собой состояние диспергирования образца 2.
Описание вариантов реализации изобретения
Настоящее изобретение сфокусировано на кристаллической структуре графита, и в первую очередь следует рассмотреть вопросы, касающиеся кристаллической структуры. Известно, что природный графит классифицируют на три типа кристаллических структур, а именно гексагональные кристаллы, ромбоэдрические кристаллы и разупорядоченные кристаллы, в зависимости от формы перекрывания слоев. Как показано на фиг. 1, гексагональные кристаллы имеют кристаллическую структуру, в которой слои расположены в порядке АВАВАВ, тогда как ромбоэдрические кристаллы имеют кристаллическую структуру, в которой слои расположены в порядке АВСАВСАВС.
В природном графите на стадии добычи природного графита практически отсутствуют ромбоэдрические кристаллы. Однако в обычных природных углеродных материалах на основе графита присутствует примерно 14% ромбоэдрических кристаллов вследствие пульверизации или подобной обработки на стадии очистки. Кроме того, известно, что доля ромбоэдрических кристаллов приближается к пределу примерно 30% даже при осуществлении пульверизации во время очистки в течение продолжительного времени (непатентная литература 1 и 2).
Кроме того, известен способ, в котором графит вспучивают нагреванием, а не физическими силами, такими как пульверизация, что приводит к чешуированию графита. Однако даже при обработке графита нагреванием при 1600 К (примерно 1300°С) доля ромбоэдрических кристаллов составляет примерно 25% (непатентная литература 3). Кроме того, его доля увеличивается до примерно 30% даже при нагревании при чрезвычайно высокой температуре 3000°С (непатентная литература 2).
Таким образом, несмотря на возможность увеличения доли ромбоэдрических кристаллов обработкой природного графита физическими силами или нагреванием, верхний предел составляет примерно 30%.
Гексагональные кристаллы (2Н), которые в большой степени входят в состав природного графита, очень устойчивы, и межслойная сила Ван-дер-Ваальса между графеновыми слоями представлена уравнением 3 (патентная литература 2). При приложении энергии, превышающей указанную силу, происходит отслаивание графена. Энергия, необходимая для отслаивания, обратно пропорциональна кубу толщины. Следовательно, в состоянии большой толщины при перекрывании многочисленных слоев графен отслаивается под действием слабой физической силы, такой как ультразвуковые волны очень низкой интенсивности. Однако при отслаивании графена от более тонкого графита необходима очень большая энергия. Другими словами, даже при обработке графита в течение продолжительного периода времени отслаиваются лишь слабые элементы поверхности, а крупные элементы остаются не отслоившимися.
Fvdw = Н А/(6п Р) (уравнение 3), где
Fvdw - сила Ван-дер-Ваальса,
H - константа Г амакера,
A - площадь поверхности графита или графена, t - толщина графита или графена.
Авторы настоящего изобретения достигли увеличения доли ромбоэдрических кристаллов (3R), которая была увеличена лишь до примерно 30% посредством обработки пульверизацией или нагреванием до чрезвычайно высокой температуры, до 30% или более посредством определенной обработки природного графита, как описано ниже. Следующие данные были получены в результате экспериментов и исследований. То есть, если содержание ромбоэдрических кристаллов (3R) в углеродном материале на основе графита выше, в частности если их содержание составляет 31% или более, существует тенденция, что графен будет легко отслаиваться при применении такого углеродного материала на основе графита в качестве предшественника, обеспечивая простое получение высококонцентрированной и диспергированной дисперсии графена или т.п. Поэтому полагают, что при применении сдвиговой силы или т.п. в отношении ромбоэдрических кристаллов (3R) между слоями возникает деформация, то есть деформация всей структуры графита увеличивается, и графен легко отслаивается независимо от силы Ван-дерВаальса. Соответственно в настоящем изобретении углеродный материал на основе графита, от которого легко отслаивается графен посредством определенной обработки природного графита и который обеспечивает возможность диспергирования графена в высокой концентрации или до высокой степени, называют предшественником графена. Здесь и далее способ получения предшественника графена, демонст- 5 034507 рирующий определенную обработку, кристаллическую структуру предшественника графена, и способ получения дисперсии графена с применением предшественника графена описаны в том порядке, в котором они представлены в следующих примерах.
В тексте настоящего описания графен относится к чешуйчатому или пластинчатому графену, который представляет собой кристалл со средним размером 100 нм или более, но который не представляет собой мелкий кристалл размером от нескольких нанометров до десятков нанометров и который содержит 10 слоев или менее.
Кроме того, поскольку графен представляет собой кристалл со средним размером 100 нм или более, то даже при обработке искусственного графита и технического углерода, которые представляют собой аморфные (микрокристаллические) углеродные материалы, отличные от природного графита, графен не может быть получен (непатентная литература 4).
Кроме того, в данном описании графеновый композит означает композит, полученный с применением углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, в соответствии с настоящим изобретением, т.е. углеродного материала на основе графита, имеющего соотношение (3R) 31% или более (например, образцы 2-7 примера 1, образцы 21, ... примера 5, описанные ниже).
Здесь и далее описаны примеры реализации углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, в соответствии с настоящим изобретением, а также способ его получения.
Пример 1. Получение углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена.
Далее представлено объяснение способа получения углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, с помощью производственного устройства А с применением струйной мельницы и плазмы, представленного на фиг. 3. Например, производственное устройство А относится к корпусу, в котором используют плазму для обработки радиоволновой силой и в котором используют струйную мельницу для обработки физической силой.
На фиг. 3 символ 1 относится к частице природного графитного материала (чешуйчатый графит АСВ-50 производства компании Nippon Graphite Industries, Itd.) размером 5 мм или менее; символ 2 относится к бункеру, который удерживает природный графитный материал 1; символ 3 относится к соплу Вентури, через которое происходит выгрузка природного графитного материала 1 из бункера 2; символ 4 относится к струйной мельнице, которая выбрасывает струю воздуха, нагнетаемого из компрессора 5, разделяя его на восемь частей, что обеспечивает возможность сталкивания природного графитного материала с внутренней поверхностью камеры под действием реактивной струи; и символ 7 относится к генератору плазмы, который разбрызгивает газ 9, такой как кислород, аргон, азот или водород, через сопло 8 из резервуара 6 и который подает напряжение на обмотку 11, навитую вокруг внешней периферии сопла 8, из источника 10 электропитания высокого напряжения, создавая плазму внутри камеры струйной мельницы 4, и генератор плазмы обеспечен в каждом из четырех мест внутри камеры. Символ 13 относится к трубе, которая соединяет друг с другом струйную мельницу 4 и пылеулавливатель 14; символ 14 относится к пылеулавливателю; символ 15 относится к коллекторному контейнеру; символ 16 относится к углеродному материалу на основе графита (предшественнику графена); и символ 17 относится к воздуходувке.
Далее представлено объяснение указанного способа получения. Ниже представлены условия для струйной мельницы и плазмы.
Ниже представлены условия для струйной мельницы:
давление - 0,5 МПа;
объем воздуха - 2,8 м3/мин;
внутренний диаметр сопла - 12 мм;
скорость потока - примерно 410 м/с.
Ниже представлены условия для плазмы:
мощность - 15 Вт; напряжение - 8 кВ;
вид газа - Ar (чистота 99,999 об.%);
скорость потока газа - 5 л/мин.
Предполагают, что природные графитные материалы 1, которые загружены в камеру струйной мельницы 4 из сопла Вентури 3, ускоряются до звуковой скорости или выше внутри камеры и распыляются посредством соударений между натуральными графитными материалами 1 или их соударений со стенкой и что плазма 12 одновременно выделяет электрический ток или возбуждает природные графитные материалы 1, действует непосредственно на атомы (электроны) и увеличивает деформацию кристаллов, ускоряя пульверизацию. Когда природные графитные материалы 1 превращаются в мелкие частицы с определенным диаметром частиц (от около 1 до 10 мкм), их масса уменьшается, центробежная сила ослабевает и, следовательно, природные графитные материалы 1 выкачивают из трубы 13, которая соединена с центром камеры.
Газ, содержащий углеродные материалы на основе графита (предшественники графена), перемещенный из трубы 13 в цилиндрический контейнер камеры пылеулавливателя 14, образует спиральный
- 6 034507 поток и стекает каплями углеродных материалов 16 на графитной основе, которые сталкиваются с внутренней стенкой контейнера, в коллекторный контейнер 15, расположенный ниже, а в центре камеры образуется восходящий поток воздуха вследствие сужения контейнерной части внизу камеры, и газ выпускают из воздуходувки 17 (так называемый эффект циклона). В соответствии с производственным устройством А в данном примере использовали примерно 800 г предшественника графена из 1 кг сырьевых материалов, то есть природных графитных материалов 1. Получали углеродный материал 16 на основе графита (предшественники графена) (коэффициент извлечения примерно 80%).
Далее описан способ получения углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, на основании производственного устройства В с применением шаровой мельницы и микроволн, как показано на фиг. 4. Устройство В относится, например, к корпусу, в котором используют микроволны в качестве обработки радиоволновой силой и в котором используют шаровую мельницу для обработки физической силой.
На фиг. 4 (а) и (b) символ 20 относится к шаровой мельнице; символ 21 относится к микроволновому генератору (магнетрону); символ 22 относится к волноводу; символ 23 относится к входному отверстию микроволн; символ 24 относится к среде; символ 25 относится к частицам природного графитного материала (чешуйчатый графит АСВ-50 производства компании Nippon Graphite Industries, Itd.) размером 5 мм или менее; символ 26 относится к коллекторному контейнеру; символ 27 относится к фильтру; и символ 28 относится к углеродному материалу на основе графита (предшественники графена).
Далее представлено объяснение указанного способа получения. Ниже представлены условия для шаровой мельницы и микроволн.
Ниже представлены условия для шаровой мельницы:
скорость вращения - 30 об/мин;
размер среды размола - φ5 мм;
вид среды размола - шарики из диоксида циркония;
время пульверизации - 3 ч.
Ниже представлены условия для микроволнового генератора (магнетрона):
мощность - 300 Вт;
частота - 2,45 ГГц;
способ излучения - периодический.
кг сырьевого материала 25, представляющего собой природный графитный углерод, и 800 г среды 24 загружали в камеру шаровой мельницы 20, камеру закрывали и обрабатывали смесь при скорости вращения 30 об/мин в течение 3 ч. Во время обработки камеру периодически облучали микроволнами (в течение 20 с каждые 10 мин). Предполагают, что микроволновое излучение действует непосредственно на атомы (электроны) сырьевых материалов, увеличивая деформацию кристаллов. После обработки среду 24 удаляли с помощью фильтра 27 и, таким образом, порошок углеродных материалов 28 на основе графита (предшественники) размером примерно 10 мкм может быть собран в коллекторном контейнере 26.
Профиль рентгеновской дифракции углеродных материалов на основе графита (предшественников графена.
Со ссылкой на фиг. 5-7 описаны профили рентгеновской дифракции и кристаллической структуры природных материалов на основе графита (образцы 6 и 5), полученных с помощью производственных устройств А и В, и порошка размером примерно 10 мкм природных материалов на основе графита (образец 1 - сравнительный пример), полученного с применением только шаровой мельницы производственного устройства В.
Ниже представлены условия измерения на рентгеновском дифракционном приборе:
источник - лучи CuKa;
скорость сканирования - 20°/мин;
напряжение трубки - 40 кВ;
ток трубки - 30 мА.
В соответствии с методом рентгеновской дифракции (многоцелевой рентгеновский дифрактометр модели с горизонтальным закреплением образца Ultima IV производства компании Rigaku Corporation) каждый образец демонстрировал интенсивности пиков Р1, Р2, P3 и Р4 в плоскостях (100), (002) и (101) гексагональных кристаллов 2Н и в плоскости (101) ромбоэдрических кристаллов 3R. Далее представлено пояснение интенсивностей указанных пиков.
В последние годы при измерении профиля рентгеновской дифракции использовали так называемые стандартизированные значения в своей стране и за рубежом. Многоцелевой рентгеновский дифрактометр модели с горизонтальным закреплением образца Ultima IV производства компании Rigaku Corporation представляет собой прибор, который может измерять профиль рентгеновской дифракции в соответствии с JIS R 7651:2007 Measurement of lattice parameters and crystallite sizes of carbon materials. Кроме того, соотношение (3R) представляет собой отношение интенсивности дифракции, полученной по уравнению: соотношение (3R)=P3/(P3+Р4)x100, и даже если значение интенсивности дифракции изменилось, значение соотношения (3R) не меняется. Подразумевая, что соотношение интенсивности дифракции яв- 7 034507 ляется стандартизированным, его обычно используют во избежание определения абсолютного значения, и его значение не зависит от измерительных приборов.
Как показано на фиг. 5 и в табл. 1, образец 5, полученный с помощью производственного устройства В, в котором использовали обработку в шаровой мельнице и микроволновую обработку, имел высокие соотношения интенсивностей пиков P3 и Р1, и соотношение (3R), определенное по уравнению 1, демонстрировало отношение P3 к сумме P3 и Р4 46%. Кроме того, соотношение интенсивностей Р1/Р2 составило 0,012.
Соотношение (3R)=P3/(P3+P4)x100 (уравнение 1) где
Р1 представляет собой интенсивность пика (100) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции,
Р2 представляет собой интенсивность пика (002) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции,
P3 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости ромбоэдрического слоя графита (3R), на основании результатов метода рентгеновской дифракции, и
Р4 представляет собой интенсивность пика (101) плоскости гексагонального слоя графита (2Н), на основании результатов метода рентгеновской дифракции.
Таблица 1
Интенсивности пиков [импульсы град] (2ΘΠ)
Гексагональные кристаллы 2Н (100) [Р1] 162 (42,33)
Гексагональные кристаллы 2Н (002) [Р2] 13157 (26,50)
Ромбоэдрические кристаллы 3R (101) [РЗ] 396 (43,34)
Гексагональные кристаллы 2Н (101) [Р4] 466 (44,57)
Таким же образом, как показано на фиг. 6 и в табл. 2, образец 6, полученный с помощью производственного устройства А, в котором использовали обработку в струйной мельнице и обработку плазмой, имел высокие соотношения интенсивностей пиков P3 и Р1, и соотношение (3R) составило 51%. Кроме того, соотношение интенсивностей Р1/Р2 составило 0,014.
Таблица 2
Интенсивности пиков [импульсы град] (2Θ[°])
Гексагональные кристаллы 2Н (100) [Р1] 66 (42,43)
Гексагональные кристаллы 2Н (002) [Р2] 4,675 (26,49)
Ромбоэдрические кристаллы 3R (101) [РЗ] 170 (43,37)
Гексагональные кристаллы 2Н (101) [Р4] 162 (44,63)
Далее, как показано на фиг. 7 и в табл. 3, образец 1, представляющий собой сравнительный пример, полученный лишь с помощью шаровой мельницы, имел низкое соотношение интенсивности пика P3, по сравнению с образцами 5 и 6, и соотношение (3R) составило 23%. Кроме того, соотношение интенсивностей Р1/Р2 составило 0,008.
Таблица 3
Интенсивности пиков [импульсы град] (2Θ[°])
Гексагональные кристаллы 2Н (100) [Р1] 120 (42,4)
Гексагональные кристаллы 2Н (002) 15,000
[Р2] (26,5)
Ромбоэдрические кристаллы 3R (101) [РЗ] 50 (43,3)
Гексагональные кристаллы 2Н (101) [Р4] 160 (44,5)
Таким образом, образец 5, полученный с помощью производственного устройства В примера 1, и образец 6, полученный с помощью производственного устройства А примера 1, имели соотношения (3R) 46 и 51% соответственно, и было показано, что их соотношения (3R) составляли 40% или более, или 50%
- 8 034507 или более по сравнению с природным графитом, показанным на фиг. 2 и в образце 1, представляющим собой сравнительный пример.
Затем получали дисперсии графена с применением полученных ранее предшественников графена и оценивали легкость отслаивания графена.
Дисперсии графена.
Способ получения дисперсии графена пояснен со ссылкой на фиг. 8. На фиг. 8 показан в качестве примера случай комбинирования ультразвуковой обработки и микроволновой обработки в жидкости при получении дисперсии графена.
(1) 0,2 г углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, и 200 мл N-метилпирролидона (NMP), использованного в качестве дисперсионной среды, загружали в лабораторный стакан 40.
(2) Лабораторный стакан 40 помещали в камеру 42 микроволнового генератора 43 и вставляли ультразвуковой прерыватель 44А ультразвукового раструба 44 в дисперсионную среду 41 в направлении сверху.
(3) Ультразвуковой раструб 44 активировали и обеспечивали непрерывное излучение ультразвуковых волн частотой 20 кГц (100 Вт) в течение 3 ч.
(4) После приведения в действие ультразвукового раструба 44 активировали микроволновой генератор 43 для обеспечения периодического излучения микроволн частотой 2,45 ГГц (300 Вт) (облучение в течение 10 с каждые 5 мин).
Фиг. 9 относится к внешнему виду дисперсий графена, полученных так, как описано выше, по истечении 24-часового периода.
Несмотря на отложение части дисперсии 30 графена, полученной с применением образца 5, полученного с помощью производственного устройства В, наблюдали продукт в целом черного цвета. Поэтому считали, что большая часть углеродных материалов на основе графита, использованных в качестве предшественников графена, была диспергирована до состояния, в котором от них отслаивался графен.
В дисперсии 31, полученной с применением образца 1, представляющего собой сравнительный пример, произошло отложение большей части углеродных материалов на основе графита, и было подтверждено, что их часть всплыла в виде надосадочного раствора. Из указанных фактов сделан вывод, что графен отслаивался от небольшой их части и что они всплывали в виде надосадочного раствора.
Кроме того, дисперсию графена, полученную так, как описано выше, разбавляли до пригодной для наблюдения концентрации, наносили в виде покрытия на предметный столик (решетка ТЕМ) и высушивали решетку. Таким образом, наблюдали размер и количество слоев графена в захваченном кадре просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ), как показано на фиг. 10. Кроме того, решетку, покрытую разбавленным надосадочным раствором, использовали для образца 1. Например, в случае фиг. 10 размер соответствует максимальной длине L чешуйки 33, составившей 600 нм, на основании фиг. 10 (а). Что касается количества слоев, на фиг. 10 (b) наблюдали торцевую поверхность чешуйки 33 и подсчитывали перекрывающиеся слои графена, и количество слоев составило 6 (часть, обозначенная символом 34). Таким образом, измеряли размер и количество слоев для каждой чешуйки (N означает количество чешуек) и получали количество слоев графена, а также их размеры, представленные на фиг. 11 и 12.
Со ссылкой на фиг. 11 (а), распределение частиц по размеру (распределение размеров) тонких чешуек, содержащихся в дисперсии графена образца 5 (соотношение (R3) 46%), полученного с помощью производственного устройства В примера 1, представляло собой распределение с пиком при 0,5 мкм. Кроме того, на фиг. 11 (b) в отношении количества слоев наблюдали распределение с пиком в 3 слоя, при этом содержание графена, имеющего 10 или менее слоев, составляло 68%.
Со ссылкой на фиг. 12, распределение частиц по размеру (распределение размеров) тонких чешуек, содержащихся в дисперсии образца 1 (соотношение (R3) 23%) сравнительного примера, представляло собой распределение с пиком при 0,9 мкм. Кроме того, в отношении количества слоев, наблюдали распределение, в котором графен из 30 или более слоев составлял большую часть, а графен из 10 или менее слоев составлял 10%.
Исходя из полученных результатов было установлено, что при использовании в качестве предшественника графена продукта образца 5, полученного с помощью производственного устройства В, может быть получена высококонцентрированная дисперсия графена, которая содержит большое количество графена из 10 или менее слоев и которая обладает превосходной диспергируемостью графена.
Далее со ссылкой на фиг. 13 описана взаимосвязь между соотношением (3R) предшественника графена и количеством слоев в дисперсии графена. Образцы 1, 5 и 6 на фиг. 13 были такими, как описано выше. Образцы 2, 3 и 4 получали с помощью производственного устройства В, в котором обработку проводили с помощью шаровой мельницы и микроволновой обработки, и они представляли собой дисперсии графена, полученные с применением предшественников графена, полученных посредством сокращения времени облучения микроволнами по сравнению с образцом 5. Кроме того, образец 7 получали с помощью производственного устройства А, в котором обработку проводили с помощью струйной мельницы и обработки плазмой, и он представлял собой дисперсию графена, полученную с применением предшественника графена, полученного с применением более мощной плазмы по сравнению с образцом 6.
- 9 034507
На фиг. 13 в отношении образцов 2 и 3, демонстрирующих соотношения (3R) 31 и 38% соответственно, распределения по количеству слоев имели пики при количестве слоев примерно 13; то есть формы распределений близки к нормальному распределению (дисперсии с применением образцов 2 и 3). Что касается образцов 4-7, демонстрирующих соотношения (3R) 40% или более, то распределения по количеству слоев имели пики при нескольких значениях количества слоев (тонкий графен); то есть формы распределения представляли собой так называемое логарифмически нормальное распределение. С другой стороны, что касается образца 1 с соотношением (3R) 23%, то его распределение имело пик при количестве слоев 30 или более (дисперсия с применением образца 1). То есть следует понимать следующее: существует тенденция, что в случаях достижения соотношения (3R) 31 % или более формы распределений по количеству слоев отличаются от форм при соотношении (3R) менее 31%; и, кроме того, если соотношение (3R) достигает 40% или более, то формы распределений по количеству слоев явно отличаются от форм при соотношении (3R) менее 40%. Кроме того, следует понимать, в отношении доли графена из 10 или менее слоев соотношение (3R) дисперсии с применением образца 3 составляло 38%, а соотношение (3R) дисперсии с применением образца 4 составляло 62%, и что при достижении соотношения (3R) 40% или более доля графена из 10 или менее слоев быстро увеличивается.
Из указанных фактов можно сделать вывод, что графен из 10 или менее слоев легко отслаивается, если соотношение (3R) составляет 31% или более, и что при увеличении соотношения (3R) до 40, 50 и 60% графен из 10 или менее слоев отслаивается легче. Однако можно сделать дополнительный вывод, что, напротив, графен из 10 или менее слоев с трудом отслаивается, если соотношение (3R) составляет менее 40%. Кроме того, обращая внимание на соотношение интенсивностей Р1/Р2, образцы 2-7 демонстрировали значения в пределах сравнительно узкого диапазона от 0,012 до 0,016, и любой из них является предпочтительным, поскольку превышает значение 0,01, при котором полагают, что графен легко отслаивается вследствие деформации кристаллических структур.
Кроме того, результаты, полученные сравнением соотношений (3R) и долей графена из 10 или менее слоев, представлены на фиг. 14. Со ссылкой на фиг. 14, было установлено, что при достижении соотношения (3R) 25% или более, примерно 31%, количество графена из 10 или менее слоев начинает увеличиваться (демонстрирует постоянно возрастающий наклон). Кроме того, было установлено, что при примерно 40% количество графена из 10 или менее слоев быстро увеличивается (что касается доли графена из 10 слоев или менее, тогда как соотношение (3R) дисперсии с применением образца 3 составило 38%, соотношение (3R) дисперсии с применением образца 4 составило 62% и доля графена из 10 или менее слоев быстро увеличилась на 24% при увеличении соотношения (3R) на 4%), и что процентное содержание графена из 10 или менее слоев относительно общего содержания графена составляло 50% или более. Кроме того, точки, отмеченные черными квадратами на фиг. 14, соответствуют различным образцам, и включены описанные выше образцы 1-7 и другие образцы.
Указанные факты свидетельствуют, что при использовании образца, демонстрирующего соотношение (3R) 31% или более в качестве предшественника графена для получения дисперсии графена, доля распределенного графена из 10 или менее слоев начинает увеличиваться; кроме того, при использовании образца, демонстрирующего соотношение (3R) 40% или более в качестве предшественника графена для получения дисперсии графена образуется 50% или более графена из 10 или менее слоев. Другими словами, может быть получена дисперсия графена с высокой концентрацией графена и высокой степенью его диспергирования. Кроме того, поскольку практически ни один из углеродных материалов на основе графита (предшественников), входящих в состав дисперсии, не подвержен отложению, как описано выше, может быть легко получена концентрированная дисперсия графена. В соответствии с указанным способом может быть получена даже дисперсия графена с концентрацией графена более 10%, без ее концентрирования. В частности, соотношение (3R) предпочтительно составляет 40% или более с той точки зрения, что доля диспергированного графена из 10 или менее слоев быстро увеличивается до 50% или более.
Представленное выше описание выявляет следующее: если соотношение (3R) составляет 31% или более, предпочтительно 40% или более и дополнительно предпочтительно 50% или более, то разделение на графен из 10 или менее слоев и тонкие углеродные материалы на основе графита из примерно 10 слоев во многих случаях происходит с более высоким соотношением; и если указанные углеродные материалы на основе графита используют в качестве предшественников графена, то может быть получена высококонцентрированная дисперсия графена, которая обладает превосходной диспергируемостью графена. Кроме того, пример 5, описанный ниже, демонстрирует, что, если соотношение (3R) составляет 31% или более, то углеродные материалы на основе графита подходят в качестве предшественника графена.
Кроме того, верхний предел соотношения (3R) предусматривает, что верхний предел не имеет конкретного определения. Однако предпочтительно, что верхний предел определен так, что соотношение интенсивностей Р1/Р2 одновременно удовлетворяет значению 0,01 или более, поскольку предшественники графена легко отслаиваются при получении дисперсии или т.п. Кроме того, в случае способов получения с применением производственных устройств А и В верхний предел составляет примерно 70% с точки зрения простоты получения графена. Также более предпочтителен способ комбинирования обработки с помощью струйной мельницы в производственном устройстве А и плазменной обработки, по- 10 034507 скольку может быть легко получен предшественник графена с более высоким соотношением (3R). Кроме того, соотношение (3R) достигает 31% или более при комбинировании обработки физической силой и обработки радиоволновой силой.
Пример 2.
В примере 1 описан случай, в котором для получения дисперсии графена комбинировали ультразвуковую обработку и микроволновую обработку. В примере 2 проводили только ультразвуковую обработку, не выполняя микроволновую обработку, а остальные условия были такими же, как в примере 1.
На фиг. 15 (b) представлено распределение количества слоев в дисперсии графена, полученной с помощью ультразвуковой обработки с применением предшественника графена примера 5 (соотношение (3R)=46%), полученного в производственном устройстве В. Кроме того, фиг. 15 (а) является такой же, как распределение, представленное на фиг. 11 (b) примера 5, полученного в производственном устройстве В примера 1.
В результате, несмотря на то, что направленность распределения количества слоев была почти такой же, доля графена из 10 или менее слоев составляла 64% и была немного снижена по сравнению с 68% для примера 1. Указанный факт демонстрирует, что для получения дисперсии графена более эффективным является одновременное проведение двух обработок физическими силами и радиоволновыми силами.
Пример 3.
В примере 3 описан пример, использованный для проводящих чернил.
Образец 1 (соотношение (3R)=23%), образец 3 (соотношение (3R)=38%), образец 5 (соотношение (3R)=46%) и образец 6 (соотношение (3R)=51 %) примера 1 использовали в качестве предшественников графена в растворе углерода номер 3 или менее, который использовали в качестве агента для обеспечения проводимости, в смеси воды и спирта в концентрациях, подобранных для проводящих чернил, с получением чернил INK1, INK3, INK5 и INK6 и сравнивали значения их сопротивления. На основании полученных результатов, чем выше были значения соотношения (3R), тем ниже были значения сопротивления.
Пример 4.
В примере 4 описан пример, в котором предшественник графена перемешивали со смолой.
При получении листа смолы, в котором диспергирован графен, прочность на разрыв была исключительно высокой, несмотря на добавление к нему стеклянных волокон. Таким образом, изучали фактор, влияющий на указанную характеристику, и, следовательно, может быть сделано наблюдение, что компатибилизатор, добавленный одновременно со стеклянными волокнами, способствует образованию графена из предшественника. Таким образом, изучали продукты, полученные смешиванием диспергирующих агентов и компатибилизатора в смоле.
мас.% образца 5 (соотношение (3R)=46%) примера 1 добавляли в качестве предшественника непосредственно к LLDPE (полиэтилену) и перемешивали смесь посредством сдвига (сдвиговой силы) в месильной машине, двухвальной месильной машине (экструдере) или т.п.
Общеизвестно, что при превращении углеродных материалов на основе графита в графен, в высокой степени диспергированный в смоле, прочность на разрыв увеличивается. Следовательно, измеряя прочность на разрыв смолы, можно относительно оценить степень расслаивания на графен и дисперсию. Прочность на разрыв измеряли с помощью точной настольной испытательной установки общего назначения (AUTOGRAPH AGS-J) производства компании Shimadzu Corporation в условиях экспериментальной скорости 500 мм/мин.
Кроме того, для сравнения степени расслаивания на графен и диспергируемости в зависимости от наличия или отсутствия добавок проводили следующие сравнения трех типов (а), (b) и (с).
(a) Без добавок.
(b) Обычный диспергирующий агент (стеарат цинка).
(c) Компатибилизатор (полимер, модифицированные прививанием).
Со ссылкой на фиг. 17, демонстрирующую результаты измерений, далее представлены объяснения результатов. Кроме того, на фиг. 17 круги относятся к смолистым материалам, полученным с применением образца 1 сравнительного примера, а квадраты относятся к смолистым материалам, полученным с применением образца 5 примера 1.
В случае (а) при отсутствии добавления добавок разность прочности на разрыв была небольшой.
В случае (b) с добавлением диспергирующего агента было обнаружено, что образование графена в предшественнике графена примера 5 до некоторой степени ускорено.
В случае (с) с добавлением компатибилизатора было обнаружено, что образование графена в предшественнике графена примера 5 было существенно ускорено. Предположительно это обусловлено тем, что помимо влияния на диспергирование графена компатибилизатор связывает связанные части графенового слоя и смолу и действует на них так, что связанные части графенового слоя отслаиваются от нее при приложении сдвига в таком состоянии.
Стеарат цинка описан выше как пример диспергирующего агента. Однако могут быть выбраны агенты, подходящие для указанных соединений. В качестве примеров диспергирующего агента могут быть названы анионные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества,
- 11 034507 цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества и неионогенные поверхностно-активные вещества. В частности, для графена предпочтительны анионные поверхностно-активные вещества и неионогенные поверхностно-активные вещества. Более предпочтительны неионогенные поверхностно-активные вещества. Поскольку неионогенные поверхностно-активные вещества представляют собой поверхностноактивные вещества, которые не диссоциируют на ионы и которые демонстрируют гидрофильные свойства вследствие водородных связей с водой, как в случае оксиэтиленовых групп, гидроксильных групп, углеводных цепей, таких как глюкозид, и т.п., существует преимущество, позволяющее использовать их в качестве неполярных растворителей, несмотря на то, что они не обладают такой высокой силой гидрофильности, как ионные поверхностно-активные вещества. Кроме того, их преимущество заключается в том, что посредством изменения длины цепи их гидрофильных групп можно легко менять их свойства, от липофильных свойств до гидрофильных свойств. В качестве анионных поверхностно-активных веществ предпочтительны соли X кислот (X кислота представляет собой, например, холевую кислоту и дезоксихолевую кислоту), например SDC: дезоксихолат натрия, и фосфатные сложные эфиры. Кроме того, в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ предпочтительны сложные эфиры глицерина и жирных кислот, сложные эфиры сорбита и жирных кислот, этоксилаты жирных спиртов, алкилфениловый эфир полиоксиэтилена, алкилгликозиды и т.п.
Пример 5.
Для дополнительной проверки того факта, что материалы, полученные при соотношении (3R) 31% или более, представляют собой преимущественные предшественники графена, как описано выше в примере 1, далее в примере 5 описан пример, в котором предшественник графена перемешивали со смолой. Далее представлено объяснение модуля эластичности литых изделий из смолы, в которых в качестве предшественников использовали углеродные материалы на основе графита, содержащие образцы 1-7 примера 1, имеющие соотношения (3R), нанесенные на график на фиг. 14.
(1) Используя описанный выше углеродный материал на основе графита в качестве предшественника, смешивали 5 мас.% LLDPE (полиэтилена 20201J производства компании Prime Polymer Co., Ltd.) и 1 мас.% диспергатора (неионогенного поверхностно-активного вещества) в воде, пропущенной через ионообменник, и приводили в действие описанное выше устройство, изображенное на фиг. 8, при таких же условиях с получением дисперсий графена, содержащих 5 мас.% графена и углеродных материалов на основе графита.
(2) 0,6 кг дисперсии графена, полученной на стадии (1), сразу перемешивали с 5,4 кг смолы, используя месильную машину (месильная машина прессующего типа WDS7-30 производства компании Moriyama Co., Ltd.), с получением гранул. Ниже описаны условия перемешивания. Следует отметить, что соотношение перемешивания между смолой и дисперсией выбирали так, чтобы количество графена и углеродных материалов на основе графита, смешанных с ней, в конечном итоге составляло 0,5 мас.%.
(3) Гранулы, полученные на стадии (2), формовали в опытный образец в соответствии с JIS K7161 1А (длина 165 мм, ширина 20 мм, толщина 4 мм) с помощью термопластавтомата.
(4) Модуль эластичности (МПа) опытного образца, полученного на стадии (3), измеряли в условиях экспериментальной скорости 500 мм/мин в соответствии с JIS K7161 на точной настольной универсальной испытательной установке производства компании Shimadzu Corporation (AUTOGRAPH AGS-J).
Ниже представлены условия перемешивания:
температура перемешивания - 135°С;
скорость вращения ротора - 30 об/мин;
время перемешивания - 15 мин;
создание избыточного давления в печи: приложение 0,3 МПа на 10 мин после начала и сброс давления до атмосферного по истечении 10 мин.
Диспергирование вышеописанной дисперсии графена в смоле предположительно протекает следующим образом. Поскольку температура плавления смолы обычно составляет 100°С или более, то вода испаряется в атмосферу, но в месильной машине прессующего типа внутренняя часть печи может быть герметизирована. Во внутренней части печи температура кипения воды увеличивается, так что дисперсия остается в жидкой форме, в результате чего может быть получена эмульсия указанной дисперсии и смолы. После приложения давления в течение определенного времени давление во внутренней части постепенно сбрасывают, что приводит к снижению температуры кипения воды и возможности испарения воды. Таким образом, в смоле остается графен, заключенный в воде. Это приводит к тому, что графен и углеродные материалы на основе графита в высокой концентрации диспергируются в смоле.
Кроме того, поскольку графен и углеродные материалы на основе графита склонны к выпадению в осадок из дисперсии графена с течением времени, дисперсию графена перемешивают в смоле предпочтительно сразу после получения дисперсии графена.
Следует отметить, что описанные ниже устройства могут быть использованы в качестве устройств для получения эмульсии указанной дисперсии и смолы, отличных от прессующей месильной машины: химический двигатель; вихревой смеситель; смеситель-гомогенизатор; гомогенизатор высокого давления; гидравлический сдвиговой смеситель; поточный струйный смеситель; струйная мельница для мокрого измельчения; ультразвуковой генератор.
- 12 034507
Кроме того, следующие соединения могут быть использованы в качестве растворителя для дисперсии, отличного от воды: 2-пропанол (IPA); ацетон; толуол; N-метилпирролидон (NMP); N,Nдиметилформамид (ДМФА).
В табл. 4 представлена взаимосвязь между соотношениями (3R) примерно 30% и модулями эластичности литых изделий из смолы. Следует отметить, что образец 00 в табл. 4 представляет собой контрольный образец, в котором при перемешивании не использовали никаких предшественников, образцы 11 и 12 имеют промежуточные соотношения (3R) между значениями образца 1 и образца 2 и образец 21 имеет промежуточное соотношение (3R) между значениями образца 2 и образца 3.
Таблица 4
№ образца 00 1 11 12 2 21 3 4
РЗ/(РЗ+Р4) - 23% 25% 28% 31% 35% 38% 42%
Модуль эластичности (МПа) (средний за 5 раз) 175 197 196 199 231 249 263 272
Отличие от контроля - 12,4 % 12,0 % 13,9 % 31,7 % 42,1 % 50,0 % 55,6 %
Содержание графена из менее 10 слоев при диспергировании в NMP (эталон) - 10% 12% 25% 25% 30% 38% 62%
На фиг. 18 и в табл. 4 представлены данные, подтверждающие, что разность модуля эластичности относительно образца 00 (контроль) (увеличение соотношения модуля эластичности) примерно постоянна и составляет примерно 10% до достижения соотношения (3R) 31%; после достижения соотношения (3R) разность резко возрастает до 32%; при увеличении соотношения (3R) от 31 до 42% разность монотонно увеличивается до 50%; и после достижения соотношения (3R) 42% разность незначительно увеличивается и приближается к пределу примерно 60%. Таким образом, если соотношение (3R) составляет 31% или более, то может быть получено литое изделие из смолы с превосходным модулем эластичности. Кроме того, поскольку количество графена и углеродных материалов на основе графита, содержащихся в литом изделии из смолы, составляет 0,5 мас.%, что является небольшой концентрацией, то влияние на свойства, которыми изначально обладала смола, является небольшим.
Полагают, что указанная тенденция связана с резким увеличением содержания тонкого углеродного материала на основе графита, содержащего графен из 10 или менее слоев, находящегося в контакте со смолой, после достижения соотношения (3R) 31%. В примере 5 невозможно определить количество слоев графена посредством ТЕМ-наблюдения вследствие влияния диспергатора, использованного для диспергирования в воде. Поэтому, лишь для наглядного иллюстрирования, причина резкого увеличения, описанного выше, предположительно заключается в распределении количества слоев углеродного материала на основе графита, представленного в табл. 4 при диспергировании в NMP. Образец 12 и образец 2 сравнивали друг с другом, и было обнаружено, что в обоих образцах содержание графена (с количеством слоев 10 или менее) составляло 25%. С другой стороны, как показано на фиг. 19, в отношении образца 2 содержание тонкого материала, содержащего менее 15 слоев, было выше, по сравнению с образцом 12; другими словами, углеродный материал на основе графита, диспергированный в качестве предшественника, имел более высокую площадь поверхности, что означает, что его поверхность, находящаяся в контакте со смолой, резко увеличена.
Таким образом, пример 5 наглядно демонстрирует, что, если соотношение (3R) составляет 31% или более, то углеродный материал на основе графита, используемый в качестве предшественника графена, склонен к разделению на графен, содержащий 10 или менее слоев, и тонкий углеродный материал на основе графита.
Кроме того, в описанных выше примерах 1-5 в качестве производственных устройств для получения предшественника графена описано производственное устройство А с применением струйной мельницы и плазмы и производственное устройство В с применением шаровой мельницы и микроволн. При комбинировании обработки радиоволновыми силами, например микроволнами, миллиметровыми волнами, плазмой, электромагнитным индукционным нагревом (HI) и магнитными полями, и обработки физическими силами, например в шаровой мельнице, струйной мельнице, с помощью центробежной силы и сверхкритичности, может быть получен предшественник, имеющий высокое соотношение (R3). Следовательно, такая комбинация обработок является предпочтительной. Кроме того, при использовании ком- 13 034507 бинированной обработки радиоволновыми силами и обработки физическими силами не существует ограничения до определенного вида обработки радиоволновыми силами и обработки физическими силами. В частности, как показано в производственных устройствах А и В, предпочтительно, что эффекты радиоволновых сил и физических сил действуют одновременно. Однако радиоволновая сила и физическая сила могут быть приложены поочередно с определенными интервалами. Кроме того, что касается радиоволновой силы, могут быть поочередно приложены различные радиоволновые силы, такие как обработка на основе микроволн и плазмы, и параллельно с такими обработками может быть осуществлена обработка одной или более физическими силами. И наоборот, что касается физической силы, могут быть поочередно приложены различные физические силы, такие как обработка с помощью струйной мельницы и сверхкритичности, и параллельно с такими обработками может быть осуществлена обработка одной или более радиоволновыми силами.
Кроме того, в описанных выше примерах описано производственное устройство с применением микроволн и ультразвуковых волн в качестве производственного устройства для получения дисперсии графена с применением предшественника. Однако при комбинировании обработки радиоволновыми силами, например микроволнами, миллиметровыми волнами, плазмой, электромагнитным индукционным нагревом (HI) и магнитными полями, и обработки физическими силами, например ультразвуковыми волнами, в шаровой мельнице, струйной мельнице, с помощью центробежной силы и сверхкритичности, может быть получена дисперсия графена, имеющая высокую концентрацию графена. Следовательно, такая комбинация обработок является предпочтительной. В частности, как показано в производственном устройстве, предпочтительно, что эффекты радиоволновых сил и физических сил действуют одновременно. Однако радиоволновая сила и физическая сила могут быть приложены поочередно с определенными интервалами.
Кроме того, в описанных выше примерах в качестве применений предшественника описаны дисперсии графена, проводящие чернила и литые изделия из смол. Однако посредством смешивания в качестве исходных материалов предшественников с материалами основы композита, такими как мономеры, полимеры, другие углеродные материалы, керамические материалы, древесина, цемент или металлы, также может быть получен графеновый композит. То есть в настоящем описании графеновый композит означает продукты, охватывающие описанные выше дисперсии графена, проводящие чернила и литые изделия из смол. Кроме того, дисперсия графена охватывает пастообразные продукты с высокой вязкостью.
В качестве примеров жидкостей или исходных материалов для диспергирования предшественников могут быть упомянуты следующие материалы: смолы, включая полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), полистирол (PS), поливинилхлорид (PVC), смолы ABS (ABS), акриловые смолы (РММА), полиамид/нейлон (РА), полиацеталь (РОМ), поликарбонат (PC), полиэтилентерефталат (PET), циклические полиолефины (СОР), полифениленсульфид (PPS), политетрафторэтилен (PTFE), полисульфоны (PSF), полиамид-имид (PAI), термопластичный полиимид (PI), полиэфирэфиркетон (РЕЕК) и жидкокристаллические полимеры (LCP). Кроме того, среди синтетических смол в качестве термореактивных смол, термопластичных смол могут быть упомянуты эпоксидные смолы (ЕР), фенольные смолы (PF), меламиновые смолы (MF), полиуретаны (PUR) и ненасыщенные сложные полиэфирные смолы (UP); может быть упомянут волокнистый нейлон и волокна из сложного полиэфира, акрила, винилона, полиолефина, полиуретана, вискозы или т.п.; в качестве эластомеров могут быть упомянуты изопреновые каучуки (IR), бутадиеновые каучуки (BR), стирол/бутадиеновые каучуки (SBR), хлоропреновые каучуки (CR), нитрильные каучуки (NBR), полиизобутиленовые каучуки/бутил каучуки (IIR), этиленпропиленовые каучуки (EPM/EPDM), хлорсульфонированный полиэтилен (CSM), акриловые каучуки (АСМ), эпихлоргидриновые каучуки (СО/ECO) и т.п.; в качестве эластомеров на основе термореактивных смол могут быть упомянуты некоторые уретановые каучуки (U), силиконовые каучуки (Q), фторсодержащие каучуки (FKM) и т.п.; и в качестве термопластичных эластомеров могут быть упомянуты эластомеры на основе стирола, олефинов, поливинилхлорида, уретана или амида. Кроме того, в качестве минеральных масел, смазочных масел и консистентных смазок, а также в качестве компаундированных масел для каучуков могут быть упомянуты минеральные масла на основе парафина, нафтеновое минеральное масло, ароматические минеральные масла и т.п.
Кроме того, в качестве неполярных продуктов могут быть упомянуты гексан, бензол, толуол, хлороформ, этилацетат и т.п.; в качестве полярных апротонных продуктов могут быть упомянуты ацетон, N.N-диметилформамид (ДМФА), N-метилпирролидон (NMP), ацетонитрил и т.п.; и в качестве полярных протонных продуктов могут быть упомянуты уксусная кислота, этанол, метанол, вода, 1-бутанол, 2пропанол, муравьиная кислота и т.п.
Кроме того, в качестве примера природного графита для получения углеродного материала на основе графита, подходящего в качестве предшественника графена, выше описан природный графитный материал с размером частиц 5 мм или менее (чешуйчатый графит АСВ-50 производства компании Nippon Graphite Industries, Itd.). Однако, что касается природного графита, предпочтительны продукты, которые представляют собой чешуйчатый графит, пульверизованный на частицы размером 5 мм или менее, и которые имеют соотношение (3R) менее 25% и соотношение интенсивностей Р1/Р2 менее 0,01, с точки зрения их широкой доступности.
- 14 034507
Промышленная применимость
Следующие продукты могут быть упомянуты как продукты для возможной функционализации графеном посредством добавления предшественника к рассматриваемым продуктам:
добавки для полимерных материалов, таких как смолы, каучуки или покрытия;
добавки для теплоизлучающих листов, проводящих листов, теплоизлучающих лент или проводящих лент;
продукты порошковой металлургии, полученные добавлением предшественника к порошку металла с последующим спеканием;
добавки для керамических материалов, таких как оксид лития или наноглина;
добавки для неметаллов, таких как бетон, или неполимерных материалов.
Следующие продукты могут быть упомянуты как продукты, получаемые с применением дисперсий графена:
электродные агенты, проводящие добавки, агенты для улучшения разрядной мощности, агенты для улучшения эффективности заряда/разряда литиево-ионных батарей;
электроды или растворы электролита для конденсаторов;
проводящие агенты для проводящих чернил.
Перечень условных обозначений:
- природный графитный материал;
- струйная мельница;
- генератор плазмы;
- углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена;
- шаровая мельница;
- генератор микроволн;
- среда размола;
- природный графитный материал;
- углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена;
- дисперсия графена, полученная с применением образца 5;
- дисперсия графена, полученная с применением образца 1;
- чешуйка;
- лабораторный стакан;
- дисперсия графена;
- генератор микроволн;
- генератор ультразвуковых волн.

Claims (10)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Графеновый композит, содержащий, по меньшей мере, углеродный материал на основе графита и/или графеноподобный графит, отслоенный от углеродного материала на основе графита, диспергированный в материале основы, где углеродный материал на основе графита представляет собой поликристаллический материал, имеющий ромбоэдрические слои графита (3R), характеризующиеся интенсивностью пика (101) плоскости ромбоэдрического слоя графита (3R) P3, на основании результатов метода рентгеновской дифракции в соответствии с JIS R 7651:2007, и гексагональные слои графита (2Н), характеризующиеся интенсивностью пика (101) плоскости гексагонального слоя графита (2Н) Р4, на основании результатов метода рентгеновской дифракции в соответствии с JIS R 7651:2007, где соотношение P3/(P3+Р4)x 100 между интенсивностями пиков P3 и Р4 составляет 31 или более, где графеноподобный графит включает монослои атомов углерода в виде графена и мультислои атомов углерода, число слоев которых составляет от 2 до 10, и каждый из углеродных монослоев и каждый из углеродных мультислоев представляет собой кристалл со средним размером 100 нм или более и полученный в чешуйчатой или пластинчатой форме.
  2. 2. Литое изделие из смолы, содержащее графеновый композит по п.1.
  3. 3. Литое изделие из смолы по п.2, дополнительно содержащее компатибилизатор, диспергированный в материале основы, где материал основы представляет собой смолу.
  4. 4. Проводящие чернила, содержащие графеновый композит по п.1.
  5. 5. Проводящие чернила по п.4, отличающиеся тем, что материал основы представляет собой по меньшей мере один из растворителя и агента для обеспечения проводимости.
  6. 6. Способ получения графенового композита по п.1, включающий стадию смешивания, по меньшей мере, углеродного материала на основе графита и материала основы.
  7. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что материал основы представляет собой смолу;
    стадия смешивания включает перемешивание посредством приложения сдвиговой силы.
    - 15 034507
  8. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что добавляют компатибилизатор и перемешивают с материалом основы на стадии смешивания.
  9. 9. Способ по п.6, отличающийся тем, что графеновый композит представляет собой проводящие чернила.
  10. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что материал основы представляет собой по меньшей мере один из растворителя и агента для обеспечения проводимости.
EA201890408A 2014-09-09 2015-02-27 Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения EA034507B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/073838 WO2016038692A1 (ja) 2014-09-09 2014-09-09 グラフェン前駆体として用いられる黒鉛系炭素素材、これを含有するグラフェン分散液及びグラフェン複合体並びにこれを製造する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201890408A1 EA201890408A1 (ru) 2018-10-31
EA034507B1 true EA034507B1 (ru) 2020-02-14

Family

ID=52823288

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201790171A EA029994B1 (ru) 2014-09-09 2015-02-27 Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения
EA201890408A EA034507B1 (ru) 2014-09-09 2015-02-27 Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения
EA201790158A EA030118B1 (ru) 2014-09-09 2015-03-13 Композиционный проводящий материал, устройство накопления энергии, проводящая дисперсия, проводящее устройство, проводящий композит, теплопроводный композит и способ получения композиционного проводящего материала
EA201790338A EA030012B1 (ru) 2014-09-09 2015-03-19 Композиционный армирующий материал и способ получения композиционного армирующего материала
EA201790450A EA030013B1 (ru) 2014-09-09 2015-03-23 Композиционный смазывающий материал, машинное масло, пластичная смазка и смазывающее вещество, а также способ получения композиционного смазывающего материала

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201790171A EA029994B1 (ru) 2014-09-09 2015-02-27 Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201790158A EA030118B1 (ru) 2014-09-09 2015-03-13 Композиционный проводящий материал, устройство накопления энергии, проводящая дисперсия, проводящее устройство, проводящий композит, теплопроводный композит и способ получения композиционного проводящего материала
EA201790338A EA030012B1 (ru) 2014-09-09 2015-03-19 Композиционный армирующий материал и способ получения композиционного армирующего материала
EA201790450A EA030013B1 (ru) 2014-09-09 2015-03-23 Композиционный смазывающий материал, машинное масло, пластичная смазка и смазывающее вещество, а также способ получения композиционного смазывающего материала

Country Status (27)

Country Link
US (7) US20170174521A1 (ru)
EP (6) EP3002322B1 (ru)
JP (1) JP5688669B1 (ru)
KR (6) KR101600837B1 (ru)
CN (4) CN105452159B (ru)
AP (4) AP2016009657A0 (ru)
AR (1) AR101795A1 (ru)
AU (2) AU2015242994B1 (ru)
BR (4) BR112017003673B1 (ru)
CA (3) CA2916783C (ru)
CL (4) CL2017000569A1 (ru)
CO (4) CO2017000713A2 (ru)
EA (5) EA029994B1 (ru)
ES (5) ES2617036B1 (ru)
GB (1) GB2528790B (ru)
HK (4) HK1223082A1 (ru)
IL (5) IL244120B (ru)
MA (1) MA40129A1 (ru)
MX (4) MX2016014793A (ru)
MY (5) MY165125A (ru)
PE (4) PE20170824A1 (ru)
PH (5) PH12017500397A1 (ru)
PL (5) PL420253A1 (ru)
SG (4) SG10201508781XA (ru)
TW (5) TWI543933B (ru)
WO (4) WO2016038692A1 (ru)
ZA (1) ZA201607142B (ru)

Families Citing this family (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3145798B1 (en) 2014-05-16 2019-11-13 Divergent Technologies, Inc. Modular formed nodes for vehicle chassis and their methods of use
EP3164260B1 (en) 2014-07-02 2021-07-28 Divergent Technologies, Inc. Vehicle chassis
WO2016038692A1 (ja) 2014-09-09 2016-03-17 グラフェンプラットフォーム株式会社 グラフェン前駆体として用いられる黒鉛系炭素素材、これを含有するグラフェン分散液及びグラフェン複合体並びにこれを製造する方法
US9552900B2 (en) 2014-09-09 2017-01-24 Graphene Platform Corporation Composite conductive material, power storage device, conductive dispersion, conductive device, conductive composite and thermally conductive composite
US20180272565A1 (en) * 2015-12-03 2018-09-27 Nanotek Instruments, Inc. Chemical-free production of graphene-polymer pellets and graphene-polymer nanocomposite products
US9994741B2 (en) * 2015-12-13 2018-06-12 International Business Machines Corporation Enhanced adhesive materials and processes for 3D applications
KR102522012B1 (ko) * 2015-12-23 2023-04-13 삼성전자주식회사 전도성 소자 및 이를 포함하는 전자 소자
US10685763B2 (en) 2016-01-19 2020-06-16 Xerox Corporation Conductive polymer composite
CN105836737B (zh) * 2016-05-06 2018-11-09 上海利物盛企业集团有限公司 一种采用超声剥离与射流剥离相结合制备石墨烯的方法
CN109311070A (zh) 2016-06-09 2019-02-05 戴弗根特技术有限公司 用于弧形件和节点的设计和制造的系统及方法
US10177375B2 (en) 2016-08-10 2019-01-08 Energizer Brands, Llc Alkaline battery cathode structures incorporating multiple carbon materials and orientations
CN106336931A (zh) * 2016-08-19 2017-01-18 颜凤生 一种石墨烯植物复合机油的制备工艺
DK179577B1 (en) 2016-10-10 2019-02-20 Widex A/S Binaural hearing aid system and a method of operating a binaural hearing aid system
KR102471589B1 (ko) 2016-10-19 2022-11-28 가부시키가이샤 인큐베이션 얼라이언스 흑연/그래핀 복합재, 집열체, 전열체, 방열체 및 방열 시스템
CN106564175B (zh) * 2016-10-21 2018-11-30 成都新柯力化工科技有限公司 一种石墨烯导电母料及其制备方法
CN106542525B (zh) * 2016-10-27 2018-09-11 董兰田 连续胶带法制取石墨烯的剥离脱胶和包装方法
US11155005B2 (en) 2017-02-10 2021-10-26 Divergent Technologies, Inc. 3D-printed tooling and methods for producing same
US10759090B2 (en) 2017-02-10 2020-09-01 Divergent Technologies, Inc. Methods for producing panels using 3D-printed tooling shells
US10428197B2 (en) * 2017-03-16 2019-10-01 Lyten, Inc. Carbon and elastomer integration
DE112018001893A5 (de) 2017-04-07 2020-01-02 Bernd Burchard Material für Raumtemperatur-Supraleitung und dessen Anwendung
DE102017109759A1 (de) 2017-04-07 2018-10-11 Bernd Burchard Magnetfeld sensitives Bauelement mit einer bei Raumtemperatur supraleitenden Teilvorrichtung
DE102017107597B4 (de) 2017-04-07 2019-05-02 Bernd Burchard Bauelemente mit einer bei Raumtemperatur supraleitenden Teilvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN110770309A (zh) * 2017-04-21 2020-02-07 加利福尼亚大学董事会 导电石墨烯油墨的方法和应用
US10898968B2 (en) 2017-04-28 2021-01-26 Divergent Technologies, Inc. Scatter reduction in additive manufacturing
KR102176629B1 (ko) 2017-04-28 2020-11-09 주식회사 엘지화학 그래핀 제조방법
TWI650287B (zh) * 2017-05-04 2019-02-11 中原大學 散熱漿料及散熱結構的製造方法
US10703419B2 (en) 2017-05-19 2020-07-07 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for joining panels
US11358337B2 (en) 2017-05-24 2022-06-14 Divergent Technologies, Inc. Robotic assembly of transport structures using on-site additive manufacturing
JPWO2018225670A1 (ja) * 2017-06-05 2020-04-02 積水化学工業株式会社 炭素材料含有分散液、電極形成用スラリー、及び非水電解質二次電池用電極の製造方法
US11123973B2 (en) 2017-06-07 2021-09-21 Divergent Technologies, Inc. Interconnected deflectable panel and node
US10919230B2 (en) 2017-06-09 2021-02-16 Divergent Technologies, Inc. Node with co-printed interconnect and methods for producing same
US10781846B2 (en) 2017-06-19 2020-09-22 Divergent Technologies, Inc. 3-D-printed components including fasteners and methods for producing same
WO2018235919A1 (ja) * 2017-06-23 2018-12-27 積水化学工業株式会社 放熱シート、放熱シートの製造方法及び積層体
US10994876B2 (en) 2017-06-30 2021-05-04 Divergent Technologies, Inc. Automated wrapping of components in transport structures
US11022375B2 (en) 2017-07-06 2021-06-01 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufacturing microtube heat exchangers
US10895315B2 (en) 2017-07-07 2021-01-19 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for implementing node to node connections in mechanized assemblies
US10751800B2 (en) 2017-07-25 2020-08-25 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for additively manufactured exoskeleton-based transport structures
US10940609B2 (en) 2017-07-25 2021-03-09 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for additively manufactured endoskeleton-based transport structures
US10605285B2 (en) 2017-08-08 2020-03-31 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for joining node and tube structures
US10357959B2 (en) 2017-08-15 2019-07-23 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for additively manufactured identification features
US11306751B2 (en) 2017-08-31 2022-04-19 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for connecting tubes in transport structures
US10960611B2 (en) 2017-09-06 2021-03-30 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatuses for universal interface between parts in transport structures
CN107603201B (zh) * 2017-09-07 2021-02-26 金华造物新材料有限公司 一种饰品和牙科精密铸造用3d打印光敏树脂
US11292058B2 (en) 2017-09-12 2022-04-05 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for optimization of powder removal features in additively manufactured components
US10814564B2 (en) 2017-10-11 2020-10-27 Divergent Technologies, Inc. Composite material inlay in additively manufactured structures
US10668816B2 (en) 2017-10-11 2020-06-02 Divergent Technologies, Inc. Solar extended range electric vehicle with panel deployment and emitter tracking
US11786971B2 (en) 2017-11-10 2023-10-17 Divergent Technologies, Inc. Structures and methods for high volume production of complex structures using interface nodes
US10926599B2 (en) 2017-12-01 2021-02-23 Divergent Technologies, Inc. Suspension systems using hydraulic dampers
US11110514B2 (en) 2017-12-14 2021-09-07 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for connecting nodes to tubes in transport structures
US11085473B2 (en) 2017-12-22 2021-08-10 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for forming node to panel joints
US11534828B2 (en) 2017-12-27 2022-12-27 Divergent Technologies, Inc. Assembling structures comprising 3D printed components and standardized components utilizing adhesive circuits
KR101864876B1 (ko) * 2018-01-17 2018-06-11 (주)비올에너지 엔진 기능 강화와 연비 향상을 위한 엔진오일 첨가제
US11420262B2 (en) 2018-01-31 2022-08-23 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for co-casting of additively manufactured interface nodes
US10751934B2 (en) 2018-02-01 2020-08-25 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additive manufacturing with variable extruder profiles
US11224943B2 (en) 2018-03-07 2022-01-18 Divergent Technologies, Inc. Variable beam geometry laser-based powder bed fusion
US11267236B2 (en) 2018-03-16 2022-03-08 Divergent Technologies, Inc. Single shear joint for node-to-node connections
US11254381B2 (en) 2018-03-19 2022-02-22 Divergent Technologies, Inc. Manufacturing cell based vehicle manufacturing system and method
US11872689B2 (en) 2018-03-19 2024-01-16 Divergent Technologies, Inc. End effector features for additively manufactured components
US11408216B2 (en) 2018-03-20 2022-08-09 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for co-printed or concurrently assembled hinge structures
CN108630638A (zh) * 2018-03-30 2018-10-09 北京绿能芯创电子科技有限公司 功率器件散热方法以及功率器件
US11613078B2 (en) 2018-04-20 2023-03-28 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufacturing adhesive inlet and outlet ports
US11214317B2 (en) 2018-04-24 2022-01-04 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for joining nodes and other structures
CN110408132B (zh) * 2018-04-26 2021-12-21 成都创威新材料有限公司 石墨烯/丁基橡胶复合母料及复合材料的制备方法
US11020800B2 (en) 2018-05-01 2021-06-01 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for sealing powder holes in additively manufactured parts
US10682821B2 (en) 2018-05-01 2020-06-16 Divergent Technologies, Inc. Flexible tooling system and method for manufacturing of composite structures
US11389816B2 (en) 2018-05-09 2022-07-19 Divergent Technologies, Inc. Multi-circuit single port design in additively manufactured node
IT201800005314A1 (it) * 2018-05-14 2019-11-14 Pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato e procedimento per la sua preparazione
CN112105918A (zh) * 2018-05-14 2020-12-18 株式会社理学 石墨烯前体的判别方法、判别装置以及判别程序
US10691104B2 (en) 2018-05-16 2020-06-23 Divergent Technologies, Inc. Additively manufacturing structures for increased spray forming resolution or increased fatigue life
US11590727B2 (en) 2018-05-21 2023-02-28 Divergent Technologies, Inc. Custom additively manufactured core structures
US11441586B2 (en) 2018-05-25 2022-09-13 Divergent Technologies, Inc. Apparatus for injecting fluids in node based connections
US11035511B2 (en) 2018-06-05 2021-06-15 Divergent Technologies, Inc. Quick-change end effector
US11292056B2 (en) 2018-07-06 2022-04-05 Divergent Technologies, Inc. Cold-spray nozzle
CN108795547B (zh) * 2018-07-26 2021-03-23 颜凤生 含石墨烯-无机非金属纤维的植物复合机油
US11269311B2 (en) 2018-07-26 2022-03-08 Divergent Technologies, Inc. Spray forming structural joints
EP3831775A4 (en) 2018-07-30 2022-05-11 Adeka Corporation COMPOSITE MATERIAL
WO2020027041A1 (ja) 2018-07-30 2020-02-06 株式会社Adeka 複合材料の製造方法
JP7407710B2 (ja) 2018-07-30 2024-01-04 株式会社Adeka 複合材料
US10836120B2 (en) 2018-08-27 2020-11-17 Divergent Technologies, Inc . Hybrid composite structures with integrated 3-D printed elements
US11433557B2 (en) 2018-08-28 2022-09-06 Divergent Technologies, Inc. Buffer block apparatuses and supporting apparatuses
US11826953B2 (en) 2018-09-12 2023-11-28 Divergent Technologies, Inc. Surrogate supports in additive manufacturing
US11565774B2 (en) 2018-10-03 2023-01-31 Adam Jon Noah Additive manufactured water resistant closed-cell lattice structure for marine hull cavities
US11072371B2 (en) 2018-10-05 2021-07-27 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufactured structures with augmented energy absorption properties
US11260582B2 (en) 2018-10-16 2022-03-01 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatus for manufacturing optimized panels and other composite structures
JPWO2020085444A1 (ja) 2018-10-26 2021-10-07 株式会社Adeka 複合材料
WO2020086841A1 (en) 2018-10-26 2020-04-30 The University Of Tulsa Vacuum-free, hydrogen-free catalytic synthesis of graphene from solid hydrocarbons
US11504912B2 (en) 2018-11-20 2022-11-22 Divergent Technologies, Inc. Selective end effector modular attachment device
USD911222S1 (en) 2018-11-21 2021-02-23 Divergent Technologies, Inc. Vehicle and/or replica
JP7197089B2 (ja) * 2018-12-03 2022-12-27 国立研究開発法人産業技術総合研究所 電気化学キャパシタ電極用の黒鉛系多孔質炭素材料及びその製造方法、電気化学キャパシタ電極並びに電気化学キャパシタ
US10663110B1 (en) 2018-12-17 2020-05-26 Divergent Technologies, Inc. Metrology apparatus to facilitate capture of metrology data
US11529741B2 (en) 2018-12-17 2022-12-20 Divergent Technologies, Inc. System and method for positioning one or more robotic apparatuses
US11449021B2 (en) 2018-12-17 2022-09-20 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for high accuracy fixtureless assembly
US11885000B2 (en) 2018-12-21 2024-01-30 Divergent Technologies, Inc. In situ thermal treatment for PBF systems
KR102172470B1 (ko) * 2019-01-29 2020-10-29 인제대학교 산학협력단 3d프린터용 기능성 광경화 폴리머
CN109553366B (zh) * 2019-01-31 2020-09-22 深圳大学 一种石墨烯改性水泥基复合材料及其制备方法
WO2020158887A1 (ja) * 2019-02-01 2020-08-06 日亜化学工業株式会社 非水系二次電池用電極活物質の製造方法
CN109880666B (zh) * 2019-03-13 2022-04-15 上海鸣起能源科技有限公司 一种酯类合成油的制备方法及其精制方法
JP7451088B2 (ja) * 2019-03-29 2024-03-18 大阪瓦斯株式会社 熱伝導材料
US11203240B2 (en) 2019-04-19 2021-12-21 Divergent Technologies, Inc. Wishbone style control arm assemblies and methods for producing same
US20220290276A1 (en) * 2019-08-27 2022-09-15 Hitachi Metals, Ltd. WC-Based Cemented Carbide Powder, WC-Based Cemented Carbide Member, and Manufacturing Method for WC-Based Cemented Carbide Member
CN110591797A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 古浪县荣鑫农机有限公司 一种农机润滑油及其制备方法
CN110643410A (zh) * 2019-10-19 2020-01-03 晋江市三豪汽车配件有限公司 一种合成动力机油及其制备方法
JP7131717B2 (ja) * 2019-12-09 2022-09-06 Dic株式会社 潤滑剤及び潤滑組成物
US11910495B2 (en) * 2019-12-13 2024-02-20 Goodrich Corporation Conductive ink with enhanced mechanical fatigue resistance
US11912339B2 (en) 2020-01-10 2024-02-27 Divergent Technologies, Inc. 3-D printed chassis structure with self-supporting ribs
US11590703B2 (en) 2020-01-24 2023-02-28 Divergent Technologies, Inc. Infrared radiation sensing and beam control in electron beam additive manufacturing
US11884025B2 (en) 2020-02-14 2024-01-30 Divergent Technologies, Inc. Three-dimensional printer and methods for assembling parts via integration of additive and conventional manufacturing operations
US11479015B2 (en) 2020-02-14 2022-10-25 Divergent Technologies, Inc. Custom formed panels for transport structures and methods for assembling same
WO2021168394A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-26 Xg Sciences, Inc. Graphene-based lubricant additives and lubricants
US11421577B2 (en) 2020-02-25 2022-08-23 Divergent Technologies, Inc. Exhaust headers with integrated heat shielding and thermal syphoning
US11535322B2 (en) 2020-02-25 2022-12-27 Divergent Technologies, Inc. Omni-positional adhesion device
CN111302334B (zh) * 2020-02-26 2022-04-29 辽宁科技大学 一种原位还原石墨烯发动机机油节能改进剂的制备方法
US11413686B2 (en) 2020-03-06 2022-08-16 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatuses for sealing mechanisms for realizing adhesive connections with additively manufactured components
JP2021150301A (ja) * 2020-03-16 2021-09-27 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP7266558B2 (ja) 2020-06-30 2023-04-28 コーセル株式会社 スイッチング電源装置
US11850804B2 (en) 2020-07-28 2023-12-26 Divergent Technologies, Inc. Radiation-enabled retention features for fixtureless assembly of node-based structures
US11806941B2 (en) 2020-08-21 2023-11-07 Divergent Technologies, Inc. Mechanical part retention features for additively manufactured structures
CN112516685A (zh) * 2020-11-17 2021-03-19 华东师范大学重庆研究院 一种可见光光催化空气净化玻璃纤维滤芯及其制备方法
CN112573511A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 铜仁学院 一种石墨烯的简单制备方法
US11872626B2 (en) 2020-12-24 2024-01-16 Divergent Technologies, Inc. Systems and methods for floating pin joint design
US11947335B2 (en) 2020-12-30 2024-04-02 Divergent Technologies, Inc. Multi-component structure optimization for combining 3-D printed and commercially available parts
US11928966B2 (en) 2021-01-13 2024-03-12 Divergent Technologies, Inc. Virtual railroad
WO2022192465A1 (en) 2021-03-09 2022-09-15 Divergent Technologies, Inc. Rotational additive manufacturing systems and methods
WO2022226350A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Blue Current, Inc. Apparatus and methods for inorganic electrolyte synthesis
US11865617B2 (en) 2021-08-25 2024-01-09 Divergent Technologies, Inc. Methods and apparatuses for wide-spectrum consumption of output of atomization processes across multi-process and multi-scale additive manufacturing modalities
US11572521B1 (en) 2021-11-12 2023-02-07 Hamilton Sundstrand Corporation Corrosion resistant dry film lubricants

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106507A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Basf Se Graphite nanoplatelets and compositions
US20100028573A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Jae-Kap Lee Aa' stacked graphite and fabrication method thereof
US20130196123A1 (en) * 2010-03-16 2013-08-01 Basf Se Method for marking polymer compositions containing graphite nanoplatelets

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL39629C (ru) 1934-07-06 1936-12-15
JPH08507408A (ja) * 1993-12-22 1996-08-06 サフト 充電式リチウム電気化学電池用の炭素負極及びその製造法
US5700298A (en) 1996-03-15 1997-12-23 Valence Technology, Inc. Carbon anode for lithium ion electrochemical cell
JP2000348727A (ja) * 1999-06-01 2000-12-15 Fuji Elelctrochem Co Ltd 非水電解液２次電池
WO2001070915A1 (en) * 2000-03-17 2001-09-27 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbon nanotubes in fuels and lubricants
JP4656710B2 (ja) * 2000-09-29 2011-03-23 三洋電機株式会社 非水電解液二次電池
AU2002341540A1 (en) * 2002-05-30 2003-12-31 Ashland Inc. Enhancing thermal conductivity of fluids with graphite nanoparticles and carbon nanotube
US7071258B1 (en) 2002-10-21 2006-07-04 Nanotek Instruments, Inc. Nano-scaled graphene plates
EP1588385B1 (en) 2002-12-26 2008-05-14 Showa Denko K.K. Carbonaceous material for forming electrically conductive material and use thereof
US7157517B2 (en) * 2003-07-16 2007-01-02 Wayne State University Method of delaminating a graphite structure with a coating agent in a supercritical fluid
US7172745B1 (en) 2003-07-25 2007-02-06 Chien-Min Sung Synthesis of diamond particles in a metal matrix
JP4738039B2 (ja) * 2005-03-28 2011-08-03 三洋電機株式会社 黒鉛系炭素材料の製造方法
JP3920310B1 (ja) * 2006-03-10 2007-05-30 株式会社パワーシステム 電気二重層キャパシタ用正電極及び電気二重層キャパシタ
JP2007277500A (ja) 2006-04-06 2007-10-25 Makoto Sakai 潤滑油界面活性増強装置
JP4957383B2 (ja) 2007-05-29 2012-06-20 パナソニック株式会社 潤滑油を用いた流体軸受装置、これを用いたモータ、および、潤滑油を用いた圧縮機
JP5137066B2 (ja) 2007-09-10 2013-02-06 国立大学法人福井大学 グラフェンシートの製造方法
JP5121663B2 (ja) 2007-10-15 2013-01-16 化薬アクゾ株式会社 無水マレイン酸変性ポリプロピレン及びそれを含む樹脂組成物
EP2240404A4 (en) * 2008-02-05 2014-09-03 Univ Princeton FUNCTIONAL GRAPHIC FILMS WITH HIGH CARBON OXYGEN RATIO
GB2464085A (en) * 2008-06-07 2010-04-07 Hexcel Composites Ltd Improved Conductivity of Resin Materials and Composite Materials
WO2010006080A2 (en) 2008-07-08 2010-01-14 Chien-Min Sung Graphene and hexagonal boron nitride planes and associated methods
JP5224554B2 (ja) * 2008-08-28 2013-07-03 国立大学法人名古屋大学 グラフェン／ＳｉＣ複合材料の製造方法及びそれにより得られるグラフェン／ＳｉＣ複合材料
CN101381511A (zh) * 2008-10-24 2009-03-11 南开大学 单层石墨与聚合物复合材料及其制备方法
WO2010077773A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-08 3M Innovative Properties Company Lubricant composition and method of forming
CA2751309C (en) * 2009-02-03 2017-11-28 Michael E. Spahr New graphite material
EP2400586B1 (en) 2009-02-20 2020-04-01 Mitsubishi Chemical Corporation Carbon material for lithium ion secondary batteries
JP2010254822A (ja) 2009-04-24 2010-11-11 Ube Ind Ltd 熱可塑性樹脂組成物及びそれからなる成形品
JP5457101B2 (ja) * 2009-08-05 2014-04-02 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
US8222190B2 (en) * 2009-08-19 2012-07-17 Nanotek Instruments, Inc. Nano graphene-modified lubricant
CN101752561B (zh) 2009-12-11 2012-08-22 宁波艾能锂电材料科技股份有限公司 石墨烯改性磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法以及锂离子二次电池
CN103108905B (zh) * 2010-03-26 2016-01-13 夏威夷大学 纳米材料增强树脂及相关材料
SG186811A1 (en) * 2010-06-25 2013-02-28 Univ Singapore Methods of forming graphene by graphite exfoliation
FR2965274A1 (fr) 2010-09-28 2012-03-30 Total Raffinage Marketing Composition lubrifiante
KR101137673B1 (ko) 2010-10-07 2012-04-20 이재환 나노 복합 재료 조성물
JP5048873B2 (ja) 2010-11-29 2012-10-17 積水化学工業株式会社 炭素質材料の製造方法及び薄片化黒鉛の製造方法
BR122015005471A2 (pt) * 2011-03-15 2020-09-24 Peerless Worldwide, Llc Síntese fácil de grafeno, derivados de grafeno e nanopartículas abrasivas e seus diversos usos, inclusive como aditivos lubrificantes tribologicamente benéficos
CN102844918B (zh) 2011-04-21 2014-05-28 昭和电工株式会社 石墨材料、电池电极用碳材料和电池
JP2012250883A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Sekisui Chem Co Ltd 表面修飾炭素材料の製造方法、樹脂複合材料及び樹脂複合材料の製造方法
GB201109962D0 (en) 2011-06-14 2011-07-27 Univ Durham Process for producing graphene
US20130022530A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Robert Angelo Mercuri Production Of Exfoliated Graphite
FR2978021B1 (fr) * 2011-07-22 2013-12-20 Dior Christian Parfums Systeme de conditionnement et d'application de produit, notamment de produit cosmetique
JP2013077475A (ja) 2011-09-30 2013-04-25 Mitsubishi Materials Corp リチウムイオン二次電池の正極材料用の導電助剤
JP2013079348A (ja) 2011-10-05 2013-05-02 Nissan Motor Co Ltd 樹脂組成物
JP6127980B2 (ja) 2011-12-28 2017-05-17 三菱化学株式会社 非水系電解液及び非水系電解液二次電池
EP2832798B1 (en) * 2012-03-27 2019-07-24 Sekisui Chemical Co., Ltd. Resin composite material
JP5805572B2 (ja) 2012-03-28 2015-11-04 株式会社豊田中央研究所 摺動部材及びその製造方法
JP6102914B2 (ja) 2012-03-30 2017-03-29 日本電気株式会社 二次電池用負極材料、および二次電池
JP2013233790A (ja) * 2012-04-11 2013-11-21 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂成形体の製造方法及び樹脂成形体
WO2013150973A1 (ja) * 2012-04-04 2013-10-10 積水化学工業株式会社 樹脂複合材料の製造方法及び樹脂複合材料
US8486870B1 (en) 2012-07-02 2013-07-16 Ajay P. Malshe Textured surfaces to enhance nano-lubrication
US20140023864A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Anirudha V. Sumant Superlubricating Graphene Films
WO2014030720A1 (ja) 2012-08-23 2014-02-27 三菱化学株式会社 非水系電解液二次電池用炭素材、非水系電解液二次電池用負極、非水系電解液二次電池、及び非水系電解液二次電池用炭素材の製造方法
US20150232664A1 (en) 2012-09-07 2015-08-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermally conductive blended polymer compositions with improved flame retardancy
JP6127426B2 (ja) * 2012-09-26 2017-05-17 三菱化学株式会社 非水系二次電池用炭素材、負極及び、非水系二次電池
GB201218952D0 (en) * 2012-10-22 2012-12-05 Cambridge Entpr Ltd Functional inks based on layered materials and printed layered materials
JPWO2014087992A1 (ja) * 2012-12-04 2017-01-05 昭和電工株式会社 グラフェンシート組成物
US10374223B2 (en) 2013-01-23 2019-08-06 Toray Industries, Inc. Positive electrode active material/graphene composite particles, positive electrode material for lithium ion cell, and method for manufacturing positive electrode active material/graphene composite particles
JP2014210916A (ja) 2013-04-05 2014-11-13 積水化学工業株式会社 樹脂複合材料
JP2014201676A (ja) 2013-04-05 2014-10-27 積水化学工業株式会社 樹脂複合材料の製造方法
US8957003B2 (en) 2013-05-16 2015-02-17 Enerage Inc. Modified lubricant
CN103834235A (zh) * 2014-02-20 2014-06-04 江苏格美高科技发展有限公司 一种导电石墨烯碳浆油墨及其制备方法
WO2016038692A1 (ja) 2014-09-09 2016-03-17 グラフェンプラットフォーム株式会社 グラフェン前駆体として用いられる黒鉛系炭素素材、これを含有するグラフェン分散液及びグラフェン複合体並びにこれを製造する方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009106507A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Basf Se Graphite nanoplatelets and compositions
US20100028573A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Jae-Kap Lee Aa' stacked graphite and fabrication method thereof
US20130196123A1 (en) * 2010-03-16 2013-08-01 Basf Se Method for marking polymer compositions containing graphite nanoplatelets

Also Published As

Publication number Publication date
GB2528790A (en) 2016-02-03
PH12017500396A1 (en) 2017-07-17
US20170175023A1 (en) 2017-06-22
CN105518114B (zh) 2017-11-07
PE20170824A1 (es) 2017-07-04
PH12017500397B1 (en) 2017-07-17
MY181036A (en) 2020-12-16
CL2017000569A1 (es) 2017-11-10
BR112017004527A2 (pt) 2018-05-08
IL244120B (en) 2018-01-31
ES2617036A2 (es) 2017-06-15
PH12017500397A1 (en) 2017-07-17
CO2017000713A2 (es) 2017-06-30
EA201790450A1 (ru) 2017-05-31
MX2017002917A (es) 2017-11-13
EA029994B1 (ru) 2018-06-29
MX2017002914A (es) 2017-08-10
CN105517953A (zh) 2016-04-20
ES2662960R1 (es) 2018-06-04
HK1223345A1 (zh) 2017-07-28
IL248763A0 (en) 2017-01-31
MY163241A (en) 2017-08-30
ES2601130A2 (es) 2017-02-14
TW201612106A (en) 2016-04-01
ES2662960A2 (es) 2018-04-10
PL420253A1 (pl) 2017-04-24
AU2015242995A1 (en) 2016-03-10
US20160194474A1 (en) 2016-07-07
EP3002317A1 (en) 2016-04-06
EA030118B1 (ru) 2018-06-29
SG10201508781XA (en) 2016-04-28
CN105518072A (zh) 2016-04-20
WO2016002261A1 (ja) 2016-01-07
US9752035B2 (en) 2017-09-05
GB201513701D0 (en) 2015-09-16
EA201790158A1 (ru) 2017-05-31
US9428393B2 (en) 2016-08-30
MX2017002915A (es) 2017-12-07
US20180118950A1 (en) 2018-05-03
ES2617036B1 (es) 2018-05-11
CN105518072B (zh) 2017-11-07
BR112017003673B1 (pt) 2022-03-03
PL233494B1 (pl) 2019-10-31
CA2916783C (en) 2017-08-08
SG11201600972YA (en) 2016-03-30
PE20170825A1 (es) 2017-07-04
US9862833B2 (en) 2018-01-09
US20160101980A1 (en) 2016-04-14
PL420789A1 (pl) 2017-07-03
KR20160041051A (ko) 2016-04-15
EP3002322B1 (en) 2019-08-07
US20170174521A1 (en) 2017-06-22
ES2601130B1 (es) 2017-09-25
CL2017000567A1 (es) 2017-11-03
CO2017003180A2 (es) 2017-06-20
CA2916783A1 (en) 2016-01-07
TWI558660B (zh) 2016-11-21
SG11201600969RA (en) 2016-03-30
GB2528790B (en) 2017-04-05
PH12017500399A1 (en) 2017-07-17
EP2982646B1 (en) 2021-12-01
ES2617036A8 (es) 2017-09-29
EP3002317B1 (en) 2022-08-24
ES2617036R1 (es) 2017-11-21
EP3868845A1 (en) 2021-08-25
IL244662A0 (en) 2016-04-21
CO2017003186A2 (es) 2017-07-19
EP3002322A1 (en) 2016-04-06
EP3007251A4 (en) 2016-04-13
AU2015242993A1 (en) 2016-03-10
KR101600834B1 (ko) 2016-03-08
AR101795A1 (es) 2017-01-11
EP2993219A1 (en) 2016-03-09
TWI543933B (zh) 2016-08-01
MX2016014793A (es) 2017-03-10
PL3002322T3 (pl) 2020-03-31
CA2916788A1 (en) 2015-12-30
BR112017003673A2 (pt) 2018-07-03
AU2015242993B2 (en) 2016-03-31
MY163243A (en) 2017-08-30
CL2017000570A1 (es) 2017-11-03
AP2017009815A0 (en) 2017-03-31
PE20170823A1 (es) 2017-07-04
PH12017500398A1 (en) 2017-07-17
IL248763B (en) 2018-12-31
PH12017500399B1 (en) 2017-07-17
ES2652487B1 (es) 2018-09-06
KR101581363B1 (ko) 2015-12-30
US20170174898A1 (en) 2017-06-22
EP2982646A1 (en) 2016-02-10
TW201601997A (zh) 2016-01-16
JPWO2016038692A1 (ja) 2017-04-27
EP3007251B1 (en) 2022-09-14
AP2017009816A0 (en) 2017-03-31
IL244120A0 (en) 2016-04-21
MY165125A (en) 2018-02-28
JP5688669B1 (ja) 2015-03-25
TWI532238B (zh) 2016-05-01
TWI544070B (zh) 2016-08-01
US10421863B2 (en) 2019-09-24
PH12018501050A1 (en) 2021-06-07
AP2016009657A0 (en) 2016-12-31
ES2662959B1 (es) 2018-12-05
EP2993219A4 (en) 2016-04-06
CN105517953B (zh) 2017-07-04
ES2652487R1 (es) 2018-02-08
ES2662960B1 (es) 2018-12-13
KR101604683B1 (ko) 2016-03-18
CA2916795C (en) 2017-12-05
KR101588689B1 (ko) 2016-01-27
WO2016002268A1 (ja) 2016-01-07
BR112017004639A2 (pt) 2018-05-08
IL244667A0 (en) 2016-04-21
WO2016002254A1 (ja) 2016-01-07
AP2017009814A0 (en) 2017-03-31
MA40129A1 (fr) 2017-09-29
EA030013B1 (ru) 2018-06-29
TW201607129A (zh) 2016-02-16
CN105452159A (zh) 2016-03-30
PE20170822A1 (es) 2017-07-04
EP3007251A1 (en) 2016-04-13
TWI558661B (zh) 2016-11-21
AU2015242994B1 (en) 2016-01-28
TW201604275A (zh) 2016-02-01
EA201790171A1 (ru) 2017-05-31
ES2601130R1 (es) 2017-03-06
IL244662B (en) 2019-05-30
PL420791A1 (pl) 2017-07-03
US20170179490A1 (en) 2017-06-22
CN105452159B (zh) 2016-12-21
CN105518114A (zh) 2016-04-20
HK1223392A1 (zh) 2017-07-28
ES2662959R1 (es) 2018-05-29
HK1223390A1 (zh) 2017-07-28
PL420790A1 (pl) 2017-07-03
ES2652487A2 (es) 2018-02-02
US9862834B2 (en) 2018-01-09
EA201890408A1 (ru) 2018-10-31
CA2916788C (en) 2016-11-08
CL2017000568A1 (es) 2017-11-03
US9815987B2 (en) 2017-11-14
EP3002317A4 (en) 2016-04-06
ZA201607142B (en) 2017-08-30
WO2016038692A1 (ja) 2016-03-17
KR101600837B1 (ko) 2016-03-10
HK1223082A1 (zh) 2017-07-21
IL244175B (en) 2018-01-31
TW201604131A (zh) 2016-02-01
BR112017004525A2 (pt) 2018-05-08
BR112017004639B1 (pt) 2021-02-02
SG11201600970WA (en) 2016-03-30
CA2916795A1 (en) 2016-01-07
ES2662959A2 (es) 2018-04-10
EP2982646A4 (en) 2016-04-06
IL244667A (en) 2017-02-28
EA201790338A1 (ru) 2017-05-31
KR101901876B1 (ko) 2018-09-28
MY163254A (en) 2017-08-30
EA030012B1 (ru) 2018-06-29
IL244175A0 (en) 2016-04-21
CO2017003189A2 (es) 2017-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA034507B1 (ru) Углеродный материал на основе графита, подходящий в качестве предшественника графена, а также способ его получения
CA2905717C (en) Graphene composite and method of producing the same
JP2016056080A (ja) グラフェン前駆体として用いられる黒鉛系炭素素材
AU2015234343B2 (en) Graphene composite and method of producing the same
GB2534434A (en) Composite reinforcement raw material and shaping material
US9587134B2 (en) Graphene composite and method of producing the same
JP5812313B1 (ja) グラフェン複合体及びその製造方法
CA2894774C (en) Graphite-based carbon material useful as graphene precursor, as well as method of producing the same
GB2532370A (en) Graphite-based carbon material useful as graphene precursor, as well as method of producing the same
OA18232A (en) Graphite-type carbon material used as graphene precursor and method for producing same.
OA18234A (en) Composite reinforcement raw material and shaping material.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM