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石墨烯是什么石墨烯有何用途?是否实现工业化生产

来源:新能源网
时间:2024-08-17 13:42:00
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石墨烯是什么石墨烯有何用途?是否实现工业化生产热心网友:石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最

热心网友:石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料,如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。另外,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料,如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。中国科学院成都有机化学有限公司中科时代纳米材料事业部于2011年推出了石墨烯类产品。目前中科时代纳米的产品包括各种类型碳纳米管粉体、碳纳米管分散液及浆料、碳纳米管阵列、碳纳米管纤维、碳纳米管薄膜、碳纳米管薄膜胶带、半导体型单壁碳纳米管、石墨烯、石墨烯薄膜、石墨烯泡沫、氧化石墨烯、纳米石墨烯片、富勒烯及其相关应用产品,如锂离子电池用导电剂、碳纳米管散热涂料、碳纳米管导电发热涂料、碳纳米管透明导静电涂料、碳纳米管导电填料、碳纳米管功能母粒以及碳纳米管环氧复合物等。目前中科时代纳米多壁碳纳米管产能达300吨/年,碳纳米管浆料产能达2000吨/年,高纯度单壁碳纳米管产能达到500公斤/年,石墨烯30吨/年、纳米石墨片产能达50吨/年。可惜中科时代纳米没注意保密,其生产技术被美国间谍偷去了。

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热心网友:我国是目前石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,但技术尚处培植期,下游产品和市场开发不足,由于制备成本过高,石墨烯技术现在大部分仍停留在科研阶段。整个产业链到目前为止仍未实现疏通和整合。近年来,在国内外新材料行业中屡有惊人之举的圣泉集团也加入了石墨烯研究和应用的探索行列。加快圣泉集团研发生物质石墨烯服饰的原因,还有姚穆院士讲到的一个真实的例子。1998年,83万军加抗洪抢险,73万人下水营救,在下水救援的军人中有83%的人脚部糜烂,73%的人股骨沟糜烂,这个情况引起了中央的高度重视。针对院士讲到的这种情况,圣泉集团有针对性地进行研发,将生物质石墨烯服饰赋予杀菌抑菌、低温远红外等优异性能,能使细菌不再繁殖并最终消灭,同时,远红外功能对于加速微循环,保障皮肤健康作用的十分明显,石墨烯服饰的问世,有望真正解决脚部糜烂和股骨沟糜烂等难题。”济南圣泉集团董事长唐一林讲起生物质石墨烯暖纤维的研发过程如数家珍。他说,圣泉集团从2008年开始,和国内外众多院校合作研究有关石墨烯的课题。目前,圣泉不仅从植物秸秆玉米芯中创造性地生产出了生物质石墨烯,而且还生产出了玉米芯纤维,同时将石墨烯与玉米芯纤维复合生产出内暖纤维,并实现了工业化大生产。圣泉集团新建的全球首条年产量100吨的石墨烯生产线已正式投产,计划明年完成1000吨/年石墨烯生产线的建设。圣泉集团制备石墨烯所用材料均为价格低廉、数量庞大、来源广泛的农作物秸秆,在实现石墨烯工业化充分量产之后,将拥有产量和价格的双重优势。据中国工程院姚穆院士介绍,约10-15斤玉米芯,便可提取1斤石墨烯。由于研发、应用、生产实现了一体化,圣泉集团绕过产业化障碍,在石墨烯产业内创造“圣泉模式”。尤其值得注意的是,圣泉集团制备石墨烯所用材料均为价格低廉、数量庞大、来源广泛的农作物秸秆,在实现石墨烯工业化充分量产之后,拥有产量和价格双重利器的圣泉集团不仅获得了重新架构竞争优势的契机,更将对中国石墨烯产业产生不可估量的影响。