创新科技引领新材料发展潮流

高扬

“聪者听于无声，明者见于未形。”科技创新永无止境。科技竞争就像短道速滑，你在加速，别人也在加速，最后要看谁速度更快、谁的速度更能持续。只有不断创新才能拥有自己的核心竞争力，永远走在社会的最前列。位于北京中关村科技园昌平园区的北京清大际光科技发展有限公司（以下简称“清大际光”），是一家创建于2005的年高新技术企业，董事长孙清友是一位颇具前瞻性眼光的企业家，在发展企业的过程中总是将科技创新放在第一位，创造了巨大的经济效益和社会效益。

顺应新材料的发展趋势

如今，在新材料领域，世界各国都在争相进军石墨烯的研究开发，而孙清友也瞄准了这一契机。“一流的科研团队，国家重点实验室和北京大学的重要依托，是我们研发碳纳米角、纳米石墨烯等新材料、实现产学双赢的坚强后盾，也是我们掌握具有核心竞争力技术与设备的秘诀。”孙总表示。

纳米石墨烯被业界公认为“材料之王”，其在材料属性方面拥有多项“世界之最”，如最强导电性、最硬材料、超高强度、超高导热率、超高透光率等。有行业专家表示，纳米石墨烯材料在储能、电子元器件、复合材料等多个领域有望带来一场巨大的产业变革。韩国、日本和中国在石墨烯的应用和产业化方面走在世界的前面。但总体而言，日前市面上还缺乏相关产品的销售，特别是石墨烯的薄膜的相关应用产品。可见，石墨烯产业化发展亟待高新技术企业的强力推动。

于是，孙清友顺势而为，近年来开始带领清大际光全体员工坚守“技术是王道”的法则，通过前沿技术+顶尖设备，在纳米石墨烯、碳纳米角等新材料产业化发展领域打开了新的一页。2013年，他们研制成功国内外第一条（用电弧法制造）年产50吨石墨烯、碳纳米角产品自动化生产线，填补了国内外空白，成为行业关注的焦点。

用电弧法制造石墨烯，可以让石墨烯具有墨层规则、品型好、缺陷少、纯度高、层数为2层10层、具有较好导电率，在有机溶剂中易分散（石墨烯）等多重优点。自动化生产线的胜出，让清大际光实施石墨烯、碳纳米角工业化、产业化发展有了“神兵利器”。

孙清友介绍说，采用直流电弧法制备的石墨烯产品为氮原子掺杂石墨烯，石墨尺寸为100一20.0nm，含2-6个石墨层，无金属残留。电弧法制备的石墨烯尺寸较小，作为锂离子电池负极材料时，锂离子的迁移径短，因而具有出色的高倍率充放电性能。也就是说，锂离子电池若融含了石墨烯的特殊能量，扮演“升级版”“换代版”的角色将毫无悬念。

据了解，美国加州大学一个研究团队研制的微型石墨烯超级电容，其充电和放电速度是常规电池的100-1000倍。这意味着，如果手机用上它，充满一次电大概只需要5秒钟，并且还不用担心太冷或太热的环境影响。石墨烯的优越之处是显而易见的。

2012年佛罗里达大学的研究人员发现石墨烯的太阳能电池转化率达15.6%。先前，他们做了一个实验，将一层掺杂具有三氟甲磺酰--酰胺（TFSA）的石墨烯镀在硅晶片上，再使有这块硅晶片制成一个太阳能电池，这块太阳能电池的有效转化率可达到8.6%。现在另外一个团队称他们放弃使用硅材料，而是使用基于石墨烯材料制成了一个太阳能电池，该太阳能电池测得的有效转化率达到了15.6%，刷新了之前的记录。这些实验都为石墨烯的产业化发展奠定了良好的基础。

孙清友介绍说，石墨烯除了具备其常规功能外，还可以通过化学改性制备的柔性石墨烯纸，可制良好的透明导电膜；石墨烯复合材料，也可作为催化剂载体等等。我们期待着清大际光能让石墨烯为我们带来更多的惊喜。

追逐高新科技，勇立世界潮头

近年来，我国碳纳米管产业发展迅速，产品产出持续扩张、国家产业政策鼓励碳纳米管产业向高技术产品方向发展。“十二五”期间碳纳米管产业的重点领域及其投资研究成为热点问题，展现出了广阔的发展前景。

而清大际光凭借着其运用创新设备制造的纳米碳新材料在同行业中的领先地位，追逐市场潮流，他们利用直流电弧放电法制造碳纳米管，不仅实现了单层与双层碳纳米管的高产率制备，同时发展了成熟的纯化路线，可获得高纯度的单层与双层碳纳米管。单层碳纳米管通常以管束形式存在，纳米管之间存在很强的范德华力。功能化的碳纳米管在电子器件、生物医学等领域具有重要的应用价值。

另外，单层碳纳米角（简称碳纳米角）是最近几年来继碳纳米管之后的又一种新兴的碳纳米材料。单根碳纳米角直径2—5nm，一端为封闭的锥形结构，另一端开口，长度为10—20nm。碳纳米角通常为以直径为80—100nm的球形聚集体存在，聚集体的形貌有山dahlia，budt和seed三种类型。

碳纳米角的比表面积大并且具有中空结构，在催化剂载体、药物载体、燃料电池（目前已广泛应用于电子浆料复合材料，水环境污染处理，气体存储，药物释放--病毒、肿瘤光治疗，燃料电池负极材料、催化材料，纳米复合催化剂，天然气催化剂载体，石油催化剂载体）等方面具有广阔的应用前景。清大际光目前已经建立了直流电弧放电制各碳纳米角的方法，正致力于实现碳纳米角在能量存储和催化剂载体等方面的应用。

同时，孙清友发现富勒烯金属包合物在材料和生物医学等领域具有广阔的应用前景，是当今材料研究领域的一大热点。因此，他们用直流电弧法催化合成富勒烯金属包合物的方法，可以使萃取效果明显提高。通过优化合成和分离条件，合成分离了一系列基于不同富烯勒碳笼的金属包合物，并利各种表征手段对其进行了分子结构和电子结构方面的分析。

孙清友表示，“现在许多行业之间的竞争越来越激烈，不少企业经营者深有感触，大浪淘沙，市场无情，很多时候往往是谁掌握了领先的核心技术，谁就拥有了话语权，赢得了发展先机。我们清大际光是遵循国际市场的发展规律，发展壮大成为石墨烯和碳纳米角领域的龙头企业。同时，我们也希望以技术与设备的优势，为更多的企业提供鼎力支撑，大家共同发展，为‘中国制造乃至工业的振兴尽到应有之力。”

致力于环保创新发展之路

为了响应国家绿色环保的政策，清大际光推出了球形石墨，是以优质高碳天然鳞片石墨为原料，采用先进加工工艺对石墨表面进行改性处理，生产的不同细度，形成椭圆球形的石墨产品。球形石墨材料具有良好的导电性，结晶度高，理论嵌锂容量高，充放电门低且平坦等特点，是目前作为锂离子电池负极材料的重要部分，是国内外锂离子电池生产用负极材料的换代产品。具有优良的导电性和化学稳定性，充放电容量高，循环寿命长，绿色环保。

经过近十年的发展，清大际光在新型环保纳米发光材料、超微气流粉碎机的研发、生产和销售等领域取得了斐然的成绩，并拥有一支先进的科研生产队伍，研制并生产出新型环保蓄能纳米发光粉、发光制品、QLM全自动一体化超微气流粉碎机及先进的生产线设备。公司配备了激光粒度分析仪、光学测量显微镜、气体浓度在线检测仪、三坐标测量仪等一系列先进的测量、分析仪器等先进设备，以及空气动力实验室、电控实验室等先进平台，这使得公司研发的QLM型系列气流粉碎机的各项技术指标均达到最大程度的优化，保证了其产品拥有最大的优势和质量保证。同时，公司依据强大的研发、设计能力，其产品均采用了超音速动能喷嘴技术、流化床技术、涡轮自动分级技术，机电一体化的组合技术。他们相信设计新颖是气流粉碎机的未来发展趋势。

如今，清大际光开发设计的QLM系列汇聚式全自动一体化气流粉碎机已经广泛应用于生物制药、化工、冶金、矿业、陶瓷、玻璃、能源、电子、农药、塑料、造纸、颜料、涂料、染料、磨料、食品、化妆品、保健品、磁性材料、半导体材料、聚合物材料等超微粉末的粉碎。公司也取得了高新技术企业认证、通过ISO9001质量管理体系认证，成为中国机电进出口商会会员单位、中国贸易促进委员会会员单位、北京中关村科技园会员单位，取得“际光”商标注册、全球进出口交易权等各项证书及资质。

孙清友坚信，只要公司坚持创新务实的经营理念，紧跟经济发展趋势，定会不断走向世界一流高科技企业。他们将不断开发科技含量高、附加值高的创新产品，构建完善的技术平台，致力追求当今人类“快捷、安全、环保”的新时尚，为社会主义强国梦的实现注入自己的一份力量。