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连续法大气压低温等离子体聚四氟乙烯表面处理清洁生产技术
2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨,占世界总产能的三分之一,产量近6万吨,其中PTFE约占80%,已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划,到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨,产量达到9.4万吨,其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起,PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域,PTFE膜接触器应用于烟道气处理;在生物医药领域,PTFE中空纤维管用作血浆过滤器;在新能源领域,PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板;在电子信息领域,PTFE用作驻极体材料。而这些应用,无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应,正如氟化工十二五规划中所述:产品结构不合理,中低端产品为主,高端产品仍然依赖进口;应用开发不力,加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法,这种方法可以有效地改善材料表面性能,且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势,是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料,替代传统的湿法化学处理方法,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术,从而达到对PTFE表面改性的有效调控,取代传统的化学表面处理方法,推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备,如图所示,可以实现稳定均匀DBD模式运行,配合上收卷、送卷,臭氧抽气等装置,可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电,如图(a)所示,将进一步结合在线处理要求,深入研究等离子在线处理工艺,开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m,处理速度1-5m/min可调;处理厚度0.05-0.5mm;处理后PTFE表面水接触角不大于50°;PTFE表面微观形貌:表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点,采用大气压低温等离子表面处理技术,通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律,获取最优改性处理条件,找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态;通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链,使其表面产生新的分子结构和新的功能,解决表面处理后老化效应等问题;开发新型的DBD等离子体处理样机,提高等离子体大面积处理均匀性;实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,而且改性只涉及表面纳米级别范围内,基体性能不受影响,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景: 以聚四氟乙烯复合胶带为例,该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布,生产出聚四氟乙烯漆布,再进行单面表面处理后,涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑,有着良好的抗粘性,耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能,并具有反复粘贴功能,广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域,还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例,其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF(聚氟乙烯)和PET(聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶)薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说,PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测,2008年世界组件量为将上升40%,约为5600兆瓦,我国组件量约为2400兆瓦,需要背膜约1900-2400万平方米,PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前,国内外相关研究大多实验室阶段,国外一些知名的大公司,如道康宁、3M以及德国的一些公司,也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看,国外仅道康宁公司有应用报道,国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术,将填补国内空白,达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性,不但可用于PTFE的表面处理,更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理,具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域,以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域,在提高材料表面性能,开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。
南京工业大学 2021-01-12
哈尔滨工程大学软包/固态电池电极极片制备设备采购及服务竞争性磋商
哈尔滨工程大学软包/固态电池电极极片制备设备采购及服务竞争性磋商
哈尔滨工程大学 2022-06-06
星恒电源锰系多元复合锂和三元材料动力电池生产线
星恒电源股份有限公司成立于2003年12月,拥有以锰系多元复合锂为核心,包括锰系多元复合锂和三元材料的多条动力电池生产线,是国内知名的动力锂电池高新技术企业。历经16年发展,星恒已开展全球化产业布局,在苏州基地的基础上,星恒已在安徽滁州苏滁现代产业园投建滁州星恒,同时欧洲子公司、印度子公司相继成立。公司拥有以院士领衔的技术研发团队,掌握超级锰酸锂、动力电池梯次利用的核心技术;拥有国际知识产权锰酸锂(专利号:01134448.2);拥有67项专利,实用新型专利42项,发明专利17项,外观专利8项;承担过11项“863”电动汽车重大专项课题,2项“973”课题,13项国家课题。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接!
中国科学技术大学 2021-04-10
中伟新材料股份有限公司锂电池正极材料前驱体的成果
中伟新材料有限公司,是全球领先的专业前驱体材料和循环材料综合供应商。公司行业地位突出,按正极前驱体出货量,在全球排在第二位。其技术实力和研发能力较强,背靠中南大学这一国内金属材料学科重镇,有超过300名研发人员和完善的研发测试设备。公司的客户非常优质,动力电池全球前五企业均为其客户。公司的财务数据和增长较好,收入连续多年100%增长。中伟新材料已与国内外数十家知名企业达成战略合作,公司自主开发的4.47V高电压四氧化三钴、NCM811等核心产品成功跻身中国、欧美、日韩地区世界500强企业高端供应链,被广泛应用于各大3C数码领域、动力领域及储能领域。目前,公司已在贵州铜仁、湖南宁乡分别建立西部、中部产业基地,并在天津布局北部产业基地,覆盖南北、辐射全国。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接!
中南大学 2021-04-10
新能源汽车动力电池“退役潮”来袭 工信部加强四方面保障
2021年我国新能源汽车销售完成352.1万辆,同比增长1.6倍,连续7年位居全球第一。随着我国新能源汽车保有量快速增长,动力电池“退役”量也在逐年增加。
人民网 2022-01-13
二次锂电池用复合型全固态聚合物电解质项目
1 成果简介聚合物电解质由于具有质轻、粘弹性好以及成膜性好等优点,尤其适合作为锂电池的电解质材料。聚氧乙烯( PEO)由于具有易于离子传导的结构特征而备受关注,然而由于 PEO与碱金属盐形成的聚合物电解质在室温时有较高的结晶相,所形成的电解质也只能在高温下才能使用,因此实际应用受到限制。常用来降低 PEO 结晶度的方法是加入有机液体增塑剂,液体增塑剂的加入虽然提高了聚合物电解质的离子电导率,但同时也破坏了电解质的机械性能以及增加了其与锂负极材料的反应活性,降低了电池寿命。一个重要的趋势是发展全固态聚合物电解质,以取代目前的含液体的聚合物电解质。2 应用说明本发明提供了一种锂电池用共聚物基聚合物电解质材料,其含有共聚物基体和碱金属盐,所述共聚物基体是由氧化乙烯单元和氧化丙烯单元组成。本发明还提供了含所述聚合物电解质材料的复合电解质膜及其制备方法,本发明所述的锂电池用共聚物基聚合物电解质材料,采用共聚物作为基体材料,通过简单的溶液浇铸法制备成聚合物电解质材料,并采用浸泡方法实现活性聚合物电解质材料与高分子隔膜材料的复合。本发明的聚合物电解质材料不含有机液态电解质,不可燃,且与传统的 PEO 基聚合物电解质相比,电导率明显提高,机械性能好, 可以防止热失控。3 效益分析建设年产 1500 吨的二次锂电池用复合型全固态聚合物电介质材料生产线, 项目总投资5000 万元。4 合作方式合作、技术提供方占技术股。
清华大学 2021-04-13
考虑可变寿命特性的确定电力系统调峰用电池储能容量的方法
本发明公开了一种考虑可变寿命特性的确定电力系统调峰用电 池储能容量的方法,将电力系统调峰用电池储能的能源节约效益、环 保效益、容量替代效益进行量化,并纳入到容量规划目标中;计及电 池储能的年运行成本,并根据电池储能运行过程中其实际使用寿命和 放电深度的关系建立了电池储能可变寿命模型,计算其建设投资成本 等年值,形成确定电力系统调峰用电池储能容量的目标函数。在考虑 系统功率平衡约束、系统备用约束、常规机组出力约束、火电机组爬 坡约束以及电池储能运行约束的基础上,以年净收益最大为目标对模 型进行求解。本
华中科技大学 2021-04-14
一种铅炭复合材料、其制备方法及在铅炭电池中的应用
本发明公开了一种铅炭复合材料、其制备方法及应用。所述复合材料包括三维多孔结构的炭骨架和附着在炭骨架上的纳米氧化铅-金属铅颗粒,炭骨架和纳米氧化铅-金属铅颗粒的质量比例在1:10<sup>3</sup> 至 1:10 之 间 ; 炭 骨 架 的 比 表 面 积 在20m<sup>2</sup>/g 至 1000m<sup>2</sup>/g 之间;纳米氧化铅-金属铅颗粒中金属铅的摩尔比例小于或等于 50%。其制备方法以铅的有机配合
华中科技大学 2021-04-14
云南大学材料与能源学院郭洪教授团队在金属-空气电池领域取得重要进展
此方案可同时实现对催化剂活性位点(Fe-N4)的电荷密度以及Fe离子3d层电子结构的调控,此外FePc&rGO不仅在碱性介质中展示出优于商业Pt/C催化剂的ORR性能,由该催化剂组装的锌-空气电池(液态、准固态)也具有令人满意的实际应用潜力,这种活性位点内外部双重优化的策略可为氧电催化剂的机理研究提供新的思路与见解。
云南大学 2022-06-09
一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺
本发明公开了一种光电化学太阳能电池光电极微纳结构制造工艺,包括步骤:1)在洁净硅片上热生长一层 SiO<sub>2</sub>薄膜、2)在有 SiO<sub>2</sub>层的硅片表面光刻出圆孔阵列图形、3)刻蚀暴露的 SiO<sub>2</sub>,将光刻的图形转移到 SiO<sub>2</sub>层、4)镀Cu 膜、5)去除表面的光刻胶及光刻胶表面的 Cu、6)生长 Si 微米线阵列、7)在 Si 微
华中科技大学 2021-04-14
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