石墨烯市场前景如何（进击的石墨烯-从专业的角度揭露石墨烯市场真相）

石墨烯市场前景如何（进击的石墨烯-从专业的角度揭露石墨烯市场真相）润滑油在发生化学物理等一系列的变化后，要保证整体性能不变才行，所以不能仅看在抗磨机上能加几个砝码、磨痕的大小，来判断润滑油的好坏。从材质上试验机较为单一，而内燃机中有各种铸铁、合金钢及有色金属等。所以用评定润滑油抗磨损性能（及摩擦性能）的通用试验机作为内燃机油抗磨试验有一定的局限性。综上所述用抗磨试验机检测润滑油的质量是不科学的。评定润滑油性能主要是台架试验和实车试验，如果你真有心还可以进行 UOA = Used Oil Analysis 使用过的油（旧油）分析，送到实验室对新油和旧油通过光谱溶析电离等手段检测油液中常规金属物质的含量进行确定，以判断润滑油的衰减状况和发动机工作状况。更有甚者，天天拿个抗磨机做实验给你看，说什么他们的石墨烯润滑油能加几十块砝码，抗磨机才会抱死，别家知名品牌的只用三块砝码就抱死，那我们就来讲讲他们所谓的抗磨试验！其实，抗磨机的实验和汽车的实际工作完全两个概念！

自从安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫二人因为“二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖之后，任何与石墨烯有关的新闻或者研究成果都受到了人们极大的关注。

石墨烯原材料

石墨烯是好东西这点大家都知道，但普遍来说大家都不懂得使用。加上石墨烯无法单独使用，需要与其他介质做结合，才能发挥出各种不同的效用，这时候二次加工时要面临的「界面」与「分散」问题就是一个很难跨过去的坎。其次，在制备方法上，氧化还原法在制备时，由于单层石墨烯非常薄、容易团聚，会降低石墨烯的导电性能及比表面积，进一步影响其在很多場合的应用，这也是「单层石墨烯无用论」的原因，至少在实务上单层石墨烯要克服的技术难点还很多。

我们可以选择白炭黑-硅烷偶联剂胶料，因为其填料-填料间、填料-橡胶间摩擦较小，材料内部的生热较低。而白炭黑和橡胶界面间的化学作用也使白炭黑胶料的耐磨性能明显提高，可与炭黑胶料相媲美。另外，白炭黑的硬度明显高于炭黑，在湿滑路面上具有穿透水膜的作用，增加了轮胎和路面间的有效接触，是白炭黑胶料具有优异抗湿滑性能的原因之一。另外，在二次工艺可以使用原位改性分散技术，这已经被工业界普遍应用，但在实施过程中要准确控制原位改性的温度并不容易。至于卡博特公司的湿法混合技术也未见商品出售，在成本、母胶的稳定性和性能上大家还在努力中。

上面想说的重点是，即使你找到石墨烯用在改质白炭黑的研究方向，但不可控的是「二次加工」。另外一个残酷的事实是，基本上所有轮胎都得通过米其林认证，要完成石墨烯轮胎除了产品认证外，还得经过一系列的安全验证，轮胎是涉及人身安全的产品，相信这将是条很漫长的道路。青岛几家石墨烯轮胎新闻发布会后根本没有量产，要不就是成本太敏感，要不还在努力中，就是这个道理。

润滑油

石墨烯基於層間公度性現象，是最好的润滑填料毫无置疑。但国内有些公司在打石墨烯口号销售石墨烯润滑油，大肆渲染石墨烯功效，説什么抗磨减震两万公里换油，又能节省油耗，这些都是在忽悠。他们所谓的石墨烯润滑油，无非将石墨烯混合到润滑油里，就妄想可以减摩擦、减少油耗。至于增加动力一说，纯粹是心理作用，连最起码的理论支持都没有。原因是石墨烯无论在溶剂里还在空气中都逃脱它最终命运-「团聚」，也就是说石墨烯总是会团聚成大颗粒石墨。所以把石墨烯润滑油加到汽车发动机里，在高温运作下，石墨烯慢慢团聚成石墨颗粒，这就是宝马车主疑似更换石墨烯机油后故障频发，维修费用预估十万以上求偿无门的主要原因。

更有甚者，天天拿个抗磨机做实验给你看，说什么他们的石墨烯润滑油能加几十块砝码，抗磨机才会抱死，别家知名品牌的只用三块砝码就抱死，那我们就来讲讲他们所谓的抗磨试验！其实，抗磨机的实验和汽车的实际工作完全两个概念！这种抗磨试验机工作机理，是在一定外力负荷下，机油由于钢珠磨轮相互摩擦运动时，在增加负荷条件下，也就是在不断增加砝码过程中，以最终油膜破裂、摩擦钢珠和磨轮抱死的最砝码数量为依据，从而判断机油的极压耐磨性，进一步证明润滑油性能优异于其他任何品牌。事实上，润滑油在发动机内经历高温、高压高速高剪切等复杂情况，并且须具备润滑、散热、清洗、防腐、减震、密封等功效。抗磨性能只是润滑油的多种功效中的一项，仅做抗磨试验不能说明产品好用，因为润滑油还在基油中的添加有各种添加剂，这些添加剂的含量要平衡，不能单独加大某一添加剂的剂量。

润滑油在发生化学物理等一系列的变化后，要保证整体性能不变才行，所以不能仅看在抗磨机上能加几个砝码、磨痕的大小，来判断润滑油的好坏。从材质上试验机较为单一，而内燃机中有各种铸铁、合金钢及有色金属等。所以用评定润滑油抗磨损性能（及摩擦性能）的通用试验机作为内燃机油抗磨试验有一定的局限性。综上所述用抗磨试验机检测润滑油的质量是不科学的。评定润滑油性能主要是台架试验和实车试验，如果你真有心还可以进行 UOA = Used Oil Analysis 使用过的油（旧油）分析，送到实验室对新油和旧油通过光谱溶析电离等手段检测油液中常规金属物质的含量进行确定，以判断润滑油的衰减状况和发动机工作状况。

润滑油难点较多，原因有二，第一，润滑油要推广就是要走中石化、中石油系统，那你唯一的选择是代工，否则只能靠广大 4S 店或微商系统给利润来推广。第二，石墨烯润滑油即使磨耗失重及摩擦系数表现良好，你还得解决「沉淀」及「黑色」的问题，目前市面上石墨烯润滑油没有任何一家可以解决。更没道德及专业的业者甚至说，石墨烯可以像腻子一样把缸壁上不平整的地方抹平。天呀！石墨烯是无机材料也是惰性材料，没有经过磁性官能化怎么可以黏附在缸壁上？根本就是没有抹平，在高温运作下，石墨烯慢慢团聚成石墨颗粒沉淀，久了自然出现问题了。石墨烯润滑油真的像你们说的那么牛，这些唐山、无锡、珠海、山西、黑龙江等生产石墨烯润滑油的厂商，干嘛不去申请通过相关国家标准呢？这点道理其实也不难参透的。

防腐涂料

石墨烯防腐涂料则面临国际知名品牌的竞争。目前挪威、日本等国家的知名公司，在涂料生产供应、质量监督、涂装规范及涂装现场管理等方面形成了体系，新产品难以介入。而石墨烯防腐涂料能够有效替换原有涂料中的锌粉，防腐效果大幅提升，但我国防腐涂料国标对锌含量有明确规定，标准的制约也使新产品难以推广。不过，从现有重防腐涂料的市场情况来看，石墨烯走向实际应用还欠缺大量的市场验证，人们現都处在想用但不敢用的状态。虽然某些公共工程已经率先使用石墨烯防腐涂料，且产品保固险也己经出台，但我们还是想做出完全取代锌粉的防腐技术才有意义。

石墨烯防腐塗料的工艺已经做到 1wt% 石墨烯可以取代 40-50% 锌粉，但离完全取代锌粉却是遥遥无期，原因是腐蚀机理导致。锌是一种极易被氧化的金属，在空气中被氧化后其表面形成一层致密的氧化膜，能够补充被保护金属丢失的电子，从而保护金属内部不被继续氧化。而石墨烯导电性佳，将石墨烯引入到锌粉底漆中，与锌粉形成良好的导电网络，从而突破性实现了在低锌条件下仍然具有优异阴极保护作用和防腐性能。此外，石墨烯的阻隔性强，甚至分子、原子无法穿透，所以是防腐涂料很好的填料。但奇怪的是文献也提到，CVD 制备的石墨烯也只能提供短时间的防腐效能，在长时间腐蚀测试（6個月）中，有涂布石墨烯的铜表面反而比纯铜表面的腐蚀性更为严重。这是因为导电性石墨烯增强了金属的电化学腐蚀，反而比不上纯铜表面发生氧化反应时所产生的钝化膜所减缓腐蚀的效果好。

近日有家山东石墨烯厂商跟我说他们的耐腐蚀涂料已经可以通过盐雾试验超过 6000 小时，但接下来不知道怎么推广？想想也对，人家国标不过 600 小时，你搞个 10 倍寿命的产品，中间商怎么生存？看来只能找些公共工程来买单，想要变成常规产品是会掀起腥风血雨的。

地暖

大部份的电地暖都是 PTC 效应，意指随着温度升高，单位时间内消耗之电流变少，发热量亦变少。电能转成热能完全依照「能量不灭定律」，并没有何种系统较省电的问题。接着，我们来比较电地暖材料。欧美几乎无人使用「电热膜」作为地暖之用，而中国一线城市也主要使用欧洲合金电缆，电热膜主要用于二三线城市。电地暖具有三大风险，這是連業者搞不好都不知道的秘密，包括：(1).局部过热；(2).漏电；(3).电磁波。

但电热膜目前还是无法規避上述任一风险的。以下整理电热膜需要解决的问题有：

(1). 电热膜基本性质都是不耐外力、不耐高温、功率不稳、使用年限短。

(2). 使用掺碳墨之高分子塑料为发热体，其功率随年限衰减、寿命不长，并不适合使用于建物结构内。说 PTC 碳墨印刷膜能达到 50 年简直是天方夜谭。

(3). 不管发热体为何，只要电流通过就会产生电磁波。像碳素制成之发热电缆、碳墨高分子塑料制成之发热带都以铜网屏蔽层包覆，但当此类物质制成之电热膜的包覆体为 PET 时，其结构就无法设置电磁波屏蔽层。

(4). 省电节能：所有电地暖都是单纯的电阻发热，完全按照能量不灭定律将电能转换成热能，没有何系统较省电的问题。

(5). 耐撞击： 碳墨发热线路与载流条的接点太多，必须在地板下方置放缓冲垫以减缓外力。

(6). 耐高温：PET 在 65℃ 以上就会开始软化，80℃ 以上就可能产生气泡、分层。

其次，业者说什么电热转换率高达 99% 都是拿不出检测数据胡诌的，我们既然说石墨烯导电好，干嘛动不动片电阻都有 4000ohms/sq？我们自己做 PI 电热膜，单边法向发射率 88% 已经算多了，因为需要高分子做黏着基材，你们尽在说石墨烯可以做到发射率达 99%，这不是鸡同鸭讲吗？是故意忽悠消费者吧？实际上，PET 电热膜的法向发射率在 75% 左右而已。

从医学的角度讲，人体是一个生物体，从物理学的角度看，人体是一个天然的红外辐射源，其辐射频带很宽。无论肤色如何，活体皮肤的发射率为 98%。人体表面的热辐射波常在 2.5-15μm 范围，峰值波长约在 9.3μm 处，其中 8-14μm 波段的辐射约占人体辐射能量的 46%，这或许就是 DOI:10.1038/nphoton.2013.57. 所谓：石墨烯能吸收高达于 40% 远红外线及微波频率范围的光的来源。

根据 Kirchhoff's Law 可知，人体同时又是良好的红外吸收体，吸收波以 8-14μm 为主，刚好是在远红外线波段。红外辐射吸收的机制是通过人体组织中 C－H、O－H键伸缩振动，C－C、C＝C、C－O、C＝O 键及 C－H、O－H 键弯曲振动对应的谐振波，大部分在 3-6 μm 波段。若辐射能促进上述的伸缩和弯曲振动的话，大约 2-20.3 μm 波长的远红外辐射效果最好。

产生远红外线主要方法选择热交换能力强、能放射特定波长远红外线的材料，然后加工制造成各种形式、各种用途的产品。根据 Wien's law 说明物体越热，其辐射谱的波长越短，辐射体发射出去最大辐射强度所在之波长与温度关系如下：T=2897/λ。虽为达到较好的加热效果，远红外线之放射率越高越好，但也须配合被加热体的波长及温度。以一般人体温度约 37℃，最适宜的波为：2897÷(273 37)= 9.3 μm。因此远红外线在人体 37℃ 的应用时，在 9.3μm 波长范围的远红外线释放率越高，远红外线的穿透性越强，对人加热之效果越好。

传统 PET 电热膜法相发射率约 75%，照常理来说，除非你穿紧身衣，否则远红外线穿透深度在 0.01 至 0.1 厘米，你穿了衣服再戴上护腰根本是无效的。某家外销加拿大的电热毯国企子公司老总告诉我，为何很多石墨烯理疗产品都不敢出具第三方检测数据，就是通过不了才会走微商销售，卖得又贵，让他们推广起来很费事，这不就是石墨烯产业一样碰到的事吗？

展望

从科研创新的角度来说，它是一个一个台阶的长期征途，是一个艰难的马拉松长跑。就石墨烯产业而言才刚刚起步，要把石墨烯独特的使用性能展现出来，还需要大量的科研工作还有大量的要做，没有实实在在的科技创新、艰难探索和持久攻关，中国的石墨烯产业不可能快速达到我们期望的那种繁荣。

任何一个新生事物不可能一帆风顺、也不能一蹴而就，石墨烯问世仅仅10多年，尚处于正在发育的“少年时代”，今后的“成长”和“发展”之路还很漫长，需要各方面脚踏实地、不忘初心、不懈努力。作为石墨烯生产商，应该寻求技术突破，生产出靠谱的石墨烯粉体。作为下游应用，应当立足上游制造商，真正的把石墨烯的作用在产品中体现出来。