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石墨烯作为新材料 吸引全球关注研发
 石墨烯 2014-01-01 16:52:50

  据中国化工明升m88国际 了解:石墨烯的发现虽然仅10年左右,却引发了席卷全球的一波又一波的研究开发浪潮。石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体,具有神奇的电子传输、导电、导热和机械等特征。

  2004年英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,在实验室成功地从石墨中剥离出了石墨烯,证明了石墨烯可以单独存在,因此荣获2010年诺贝尔物理学奖,从而掀起了石墨烯制备、改性和应用的全球研究热潮。将石墨烯用于超级电容器、透明电极、锂离子电池、传感器、功能涂料和聚合物纳米复合材料等方面的应用前景,开辟了石墨烯材料的新时代。

  自2004年被发现以来,石墨烯迅速成为全球各国政府、科研机构和跨国企业竞相投入巨资开发的新材料。欧盟委员会将石墨烯列为仅有的两个“未来新兴技术旗舰项目”之一,提供10亿欧元用于资助石墨烯材料研究。在中国,《新材料产业“十二五”发展规划》中同样明确提出要积极开发石墨烯材料。

  新材料产业作为战略性新兴产业的重点之一,也是未来高新技术产业发展的基石和先导,是我国成为世界制造业强国的重要基础。石墨烯作为先进碳材料,它是当今发现的世界上最优质的材料。它有以下特点:最薄,0.35nm,被称为现今世界最薄的材料;比表面积最大,2620m2/g;最硬,刚度优于金刚石,是人类已知强度最高的物质,比钢铁硬100倍;最抗拉,可弹性拉伸20%;热导率最高,5300W/m.k;最高迁移率200,000cm2 /v.s@300k; 高透光性,透光率为97.7%/单层;高载流能力:电流密度比铜高6个数量级;最奇特的是,石墨烯是二维量子材料,线性能带色散关系,载流子有效质量为零,能在温室下观察到量子霍尔效应;还具有室温弹道输运特性。  业内人士分析称,石墨烯作为迄今为止世界上已知材料中最薄、强度最大的材料,以其极好的导电性、导热性和透光性而具备极其广阔的产业应用空间和经济社会价值。据保守估计,未来5至10年,全球石墨烯产业规模会超过1000亿美元。

  石墨烯具有无限广阔的应用前景,虽然现在还是潜在阶段,普遍应用与产业化还没有打开局面,但是从科学预测的角度来看,已经成为不可忽视的重点领域。比如,它可替代和解决传统锂电池充电速度慢、蓄电能力差、寿命短、污染等弊端,可解决电动汽车发展的关键难题,使新能源电动汽车蓬勃发展。再比如可以替代硅,制造未来新一代超级计算机;替代ITO透明导电薄膜,应用于触摸屏、柔性显示、太阳能电池等电子工业领域;还可应用于海水淡化、可降解塑料、散热膜、防腐涂层、生物材料、复合材料、平板电脑、手表日历、移动电话、光电探测器、石墨烯纸、石墨烯布以及航天军工、超轻防弹衣、超薄超轻飞机、超薄折叠手机、甚至有想象力的天空电梯等。石墨烯创造的需求,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。从全球发展趋势来看,谁都不愿意丧失石墨烯发展带来的重大机遇。

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