武昌理工學生團隊自主研發低溫可控插層工藝 助力產業綠色升級

近日，一支由武昌理工學院大學生組成的創業團隊憑借自主研發的“低溫可控插層法制備的高倍率膨化蠕蟲石墨及其生產工藝”技術，在高性能石墨材料領域取得突破性進展，相關技術已提交國家發明專利申請，目前處于受理階段。該技術有效破解了傳統石墨制備工藝高污染、高能耗、產量受限等行業痛點，為石墨產業綠色轉型及高端化發展注入青春動能，契合國家“雙碳”戰略及新材料產業發展導向。

據悉，該團隊成員來自多所高校，涵蓋材料科學、市場營銷、環境檢測等多個專業，團隊負責人自幼扎根石墨產業集中區，深刻了解行業發展困境。基于對石墨材料應用前景的敏銳洞察，以及對傳統工藝弊端的深刻認知，團隊聚焦可膨脹蠕蟲石墨（EVG）制備核心技術，聯合高校科研力量及行業企業，開展了長達數年的技術研發與中試實踐。

當前，全球高端EVG市場被美日企業壟斷，我國雖擁有豐富的石墨儲量，但高端產品進口依存度高達85%，且傳統硫酸插層法制備工藝存在諸多弊端——噸產品產生12立方米酸性廢水，能耗高達3.2噸標煤/噸，原材料利用率僅30%-50%，既不符合綠色發展要求，也制約了產業升級。針對這一現狀，該大學生團隊立足自主創新，研發出低溫可控插層制備工藝，實現了技術上的多重突破。

據團隊研發負責人介紹，該核心技術以優質天然鱗片石墨為原料，優化插層劑配方，采用微波輔助插層技術，將傳統插層時間從2-4小時縮短至15-30分鐘，能耗降低50%以上；同時采用綠色插層劑替代部分強酸，配合閉環回收系統，酸液循環利用率達85%，廢水排放量減少60%，徹底改變了傳統工藝高污染的現狀。通過精準控制反應溫度、時間及插層劑濃度，產品膨脹倍率穩定在200-300倍，固定碳純度可達99.9%以上，完全符合工信部《石墨行業規范條件（2020修訂版）》要求。

該技術生產的高倍率膨化蠕蟲石墨，兼具優異的隔熱阻燃、導電導熱、柔韌可加工等性能，可廣泛應用于新能源汽車、電子散熱、建筑防火、儲能等多個高端領域。其中，其定向導熱系數可突破1800 W/m·K，熱膨脹系數可調控至0.5×10-?/K，與硅芯片匹配度達98%，能有效解決3D封裝熱管理難題；在環保領域，產品比表面積可達100-300 m2/g，可用于油污吸附、廢水處理，實現資源循環利用。

為推動技術落地，團隊已與青島金濤石墨有限公司達成深度合作，簽訂委托代加工及技術開發協議，搭建中試生產線，實現小批量量產。目前，產品已通過初步性能檢測，各項指標均達到行業領先水平，正逐步對接下游企業，推動產業化應用。同時，團隊依托“產學研用”一體化平臺，持續優化工藝參數，提升產品性能，拓展應用場景。

“我們的團隊雖以大學生為主體，但始終立足產業實際，聚焦技術創新，致力于用專業力量破解行業痛點。”團隊負責人孫李勝表示，此次提交專利申請的“低溫可控插層法制備的高倍率膨化蠕蟲石墨及其生產工藝”，核心在于實現了“低成本、綠色化、高純度”的三重突破，不僅能降低企業生產成本，還能助力石墨產業擺脫高端技術依賴，推動我國從石墨資源大國向產業強國轉型。

據了解，該項目已獲得相關政策及資金支持。團隊將繼續深耕石墨材料研發，加快專利轉化進程，完善規模化生產技術，拓展高端應用市場，同時積極踐行綠色發展理念，推動工藝持續升級，為我國新材料產業高質量發展貢獻大學生力量。