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石墨烯創(chuàng)新運用襲來

發(fā)布時間: 2015-12-07 09:08:43    來源: 中國證券報
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[摘要]近期,被譽為“新材料之王”的石墨烯走紅。據(jù)悉,石墨烯是從石墨材料中剝離出來的,是目前最薄、最硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的材料,應(yīng)用前景極為廣闊。自2004年被發(fā)現(xiàn)以來,各國便持續(xù)研究石墨烯領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用。

 

  近期,被譽為“新材料之王”的石墨烯走紅。據(jù)悉,石墨烯是從石墨材料中剝離出來的,是目前最薄、最硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的材料,應(yīng)用前景極為廣闊。自2004年被發(fā)現(xiàn)以來,各國便持續(xù)研究石墨烯領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用。

  業(yè)界普遍認為,集高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高強度、高透明等優(yōu)良性質(zhì)于一身的石墨烯,將對人類生活產(chǎn)生重大影響。石墨烯的創(chuàng)新運用,特別是在民用領(lǐng)域的推廣運用,將為我們持續(xù)帶來創(chuàng)新的可能。

  “新材料之王”

  資料顯示,石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年,英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功從石墨中分離出石墨烯,證實它可以單獨存在。石墨烯既是最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時,它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。

  在很多人看來,石墨烯的橫空出世將完全改變此前的生產(chǎn),并重塑人類創(chuàng)新發(fā)展之路。華為創(chuàng)始人任正非此前就表示:這個時代將來最大的顛覆,是石墨烯時代顛覆硅時代。有人將石墨烯比喻為未來工業(yè)的“味精”或“大米”,成為未來工業(yè)不可或缺的“新材料之王”。

  江南石墨烯研究院副院長董國材認為,石墨烯作為創(chuàng)新型材料,其能發(fā)掘的潛力非常巨大。并表示,石墨烯材料成本很低,且這種材料很新。石墨烯材料同時集透明、導(dǎo)電、高比較面積、空氣中穩(wěn)定性和成本低等特質(zhì)于一身,這是材料中罕見的。石墨烯產(chǎn)業(yè)化突破口一旦打開,可以預(yù)見它會對很多傳統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)生創(chuàng)造性的顛覆。

  創(chuàng)新運用鋪開

  對于石墨烯的實際運用,已有很多資料描述其前景:石墨烯添加于防腐涂料,有望大幅提升其性能;石墨烯與纖維結(jié)合,可以制備多功能纖維,如導(dǎo)電、抗靜電纖維、遠紅外纖維等,對于紡織企業(yè)產(chǎn)品升級將有重要貢獻;石墨烯用于電池的添加改性,可以改善鋰電池甚至鉛酸電池性能;還有,石墨烯用于導(dǎo)電塑料、導(dǎo)熱塑料的制備,對于一般民用塑料企業(yè)產(chǎn)品升級也是很好的機會。

  以寧波墨西科技為例,據(jù)公司首席科學(xué)家劉兆平介紹,目前已有不少企業(yè)與寧波墨西科技簽訂合作協(xié)議,共同開展石墨烯應(yīng)用研發(fā)。例如,墨西科技正在與寧波南車新能源科技有限公司合作開發(fā)超級電容器,石墨烯材料的加入,可以讓電容容量和導(dǎo)電性大大提高,甚至可以讓動車在一兩分鐘內(nèi)完成充電;墨西科技與寧波維科電池股份有限公司合作智能手機電池,經(jīng)測試,一款普通手機電池,用石墨烯做導(dǎo)電添加劑,電池壽命能提高25%到50%,充一次電,待機時間能提高10%至20%。

  石墨烯材料的加工產(chǎn)品,其應(yīng)用更是能給原有產(chǎn)業(yè)帶來全面革新。董國材以石墨烯薄膜應(yīng)用為例,目前該材料在觸控層技術(shù)上使用情況較好。據(jù)悉,觸控層主要應(yīng)用在電子終端上,包括手機,平板電腦,筆記本電腦等終端設(shè)備。目前用于屏幕上的觸控薄膜主要采用氧化銦錫陶瓷材料,但因銦儲量有限,成本較高,且制備氧化銦錫陶瓷薄膜的重要技術(shù)主要掌握在國外廠商手中。石墨烯觸控薄膜則有可以降低生產(chǎn)成本、實現(xiàn)更優(yōu)性能,且國內(nèi)企業(yè)、研究機構(gòu)等可以掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)。

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