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石墨烯股票有哪些龙头股
石墨烯股票有哪些龙头股
石墨烯,可穿戴设备的一股暖流
2019-03-06 10:10:51
科技的开展,尤其是根底科学的打破,向来就是工业乃至商业革新浪潮的带动力。重视科技前沿,或是重视可穿戴设备的人,必定对石墨烯这个词不生疏,也必定清楚石墨烯关于可穿戴设备而言意味着什么,那么石墨烯能否给一向叫好不叫座的可穿戴设备带来春风?从三个技能层面来总结一下可穿戴设备的痛:榜首,外形上的人体学适配。苹果的工业规划天然是没得说,在外观上确实足以甩开普通智能手表几条街。不过有心的人必定还记得之前iWatch的概念图,那是一个一体的圆形腕带,其上面承载了天然曲折的显示屏,可是这未能真的完成。一般人都喜爱佩带圆形的手表,尤其是女人,这和方与圆的审美并无太大联系,而是人体结构的必定。佩带过方形手表的人都会有一个感觉,那就是累,由于总有一段是无法贴合自己的皮肤的,因而有一种紧的感觉。再加上每个人的手腕都是不同的,尤其是小孩与成人,男性与女人之间存在较大差异,一款手表也就很难让用户都感觉舒服了。而真实好的外形,就应该可以适配人体学结构,关于可穿戴设备而言,就是最重要的显示屏要到达这种作用,现在咱们没有看到做好了这一点的产品。再扩展到人的全身,一个无法自适配的电子产品,做的再小也无法真实的让用户有天然感。第二,绕不开的功耗“晚上充好电,尽兴戴一天”,苹果企图以其优异的案牍将AppleWatch最大的坏处变得怅然可接受。可是关于可穿戴设备的创业者们而言,这是一个绕不开的问题。笔者从前做过一个智能手表产品,在尝试了电池容量加大以及各种软件层面的减功耗算法规划,终究也只能确保48小时的续航时刻。咱们也讨论过,在智能手机都需求每天一充的年代,续航时刻真的有这么重要吗?不幸的是,纵然极客们不在乎这点充电的费事,可穿戴设备的用户们却是十分介意。针对续航时刻的一次用户查询,最低可接受的是一周一充。第三,无法取舍的传感这次苹果也做了困难的挑选,本来让人等待的血压和压力监测功用被去掉,AppleWatch也未能免俗的掉入“运动监测”非刚需的中。可穿戴设备的两大主旋律是智能和量化,这两者都离不开传感器,即数据的收集者。根本上一个产品决议选用什么样的传感器,就给其功用做了一个清晰的约束。笔者一向以为,可穿戴设备的真实风口是医疗,究竟比较于人的慵懒,对逝世的惊骇更让人舍得支付。细数那些火起来的智能设备,包含血糖仪、皮肤检测和空气净化器,其实都是与人的健康相关性很强的。这一点却恰恰是可穿戴设备的不足之处,而这是由智能手表、智能手环等载体无法搭载更适宜的传感这一限制所决议的。石墨烯是一种诞生仅十几年的新材料,可是一向取得全世界的重视,其开创者也取得了诺贝尔奖,乃至现在现已呈现出石墨烯代替硅的趋势。石墨烯作为电学原件,有三个最具优势的特色:通明、柔韧、导电性强。那么石墨烯为根底或许改善的电学原件能给可穿戴设备带来什么改动吗?榜首,石墨烯的通明和柔韧是可穿戴设备真实完成可穿戴的途径正如前文所言,现在的可穿戴设备在适配人体结构上存在丧命缺点,而只要可以恣意曲折,乃至恣意改变的石墨烯才或许真的恣意适配咱们的人体。第二,石墨烯的强导电性是处理续航问题的出路之一现在应用于可穿戴设备的石墨烯电池没有问世,可是在电动轿车范畴却早已掀起推翻的波涛。之前,特斯拉CEO马斯克表明,选用了石墨烯的特斯拉轿车,很快能行进805公里,比较现在普通电池能量密度增加近70%;西班牙科尔瓦多大学表明研究出首例石墨烯聚合材料电池,可使得电动车最多能行进1000公里,而其充电时刻不到8分钟。充电一次可以跑500-600公里。“续航时刻短、充电时刻长“是现在可穿戴设备面对的严重诟病之一,那么石墨烯显着给了一条出路。第三,更完美的传感现在咱们见到的传感器,都不可避免依靠硅片,即便做得再小,也避免不了硬邦邦的感觉。而早在2014年,爱尔兰科学家使用石墨烯发明晰一种新的穿戴传感器,用于监测血压、呼吸,能对预警婴儿猝死,以及睡觉呼吸间断。由于要收集人体状况信息本来最值得推重的是收集人体的生物电,生物电通过导电橡胶传导至传感器。而使用石墨烯,将石墨烯导入橡胶中,可以增强导电性,使得这种传感器能恣意变形,随意附着在人体上,智能和量化所需的数据收集就不再是困难的取舍了。当然,有很多人并不看好石墨烯,更多的是石墨烯的商业化还远未到达规划。在可穿戴设备这一被看好的未来范畴,也没有诞生使用了石墨烯而发生革新性影响的产品。可是年代开展所趋,石墨烯的奇点现已降临,正如华为任正非所预言的相同,十年左右石墨烯将推翻硅年代,而小编以为在这之前,可穿戴设备必定已先发生革新,石墨烯年代的到来必定是可穿戴设备的一股强壮且耐久的春风。
为何石墨软石墨烯“硬”
2019-01-04 15:47:49
导读
为什么石墨那么软,而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说,其实这里涉及两个不同的概念,一个是强度,这是力学概念,一个是硬度,属于物理概念。
石墨烯的“硬”,是指强度高,衡量强度的指标是杨氏模量,根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高,可达1T帕(压强单位),是材料里最高的,所以石墨烯是硬物质,可以说是很硬。相应的像橡胶这些,模量只有几千帕,就是软物质,很软。材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念,这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说,石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好,就是它抗断裂的能力很强,这也和它的韧性很好有关系,因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。
再说石墨的软,这是物理概念,指的是硬度。硬度的衡量,是用一种材料去破坏另一种材料,被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力,非常弱,只要用固体去划它,都能把它的片层错开,所以石墨很容易被破坏,就是说石墨很软。
为何石墨软,石墨烯“硬”?
2019-01-03 09:37:04
为什么石墨那么软,而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说,其实这里涉及两个不同的概念,一个是强度,这是力学概念,一个是硬度,属于物理概念。
石墨烯的“硬”,是指强度高,衡量强度的指标是杨氏模量,根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高,可达1T帕(压强单位),是材料里最高的,所以石墨烯是硬物质,可以说是很硬。相应的像橡胶这些,模量只有几千帕,就是软物质,很软。
材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念,这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说,石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好,就是它抗断裂的能力很强,这也和它的韧性很好有关系,因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。
再说石墨的软,这是物理概念,指的是硬度。硬度的衡量,是用一种材料去破坏另一种材料,被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力,非常弱,只要用固体去划它,都能把它的片层错开,所以石墨很容易被破坏,就是说石墨很软。
漫画简介石墨烯!
2019-03-08 09:05:26
石墨烯被称为“黑金”,又被称为“新材料之王”,是现在发现的最薄、强度最大、导电导热功能最强的一种新式纳米材料,极有或许掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革新。
石墨烯的制备上,多晶薄膜有望未来1-2年内完成产业化使用,单晶石墨烯工业组成办法仍未找到,因而间隔产业化还很悠远。低成本的使用氧化还原法出产石墨烯粉体,一起可以使用CVD法出产出层数可控、大面积的石墨烯薄膜是未来研究要点,也是推进职业开展的要害点。而在使用层面,未来被看好的范畴是锂离子电池、柔性显现、太阳能电池和超级电容器。
石墨烯真神奇
2019-03-07 10:03:00
近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展,有望在不久的将来构成石墨烯工业。
日前,在深圳举行的第十九届我国世界高新技能效果交易会上,石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的重视,成为这个国内最大规划、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些奇特之处,能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。
人类正行进在以硅为首要物质载体的信息年代,下一个量子年代,石墨烯很或许锋芒毕露
和金刚石相同,石墨是碳元素的一种存在方式。风趣的是,因为原子结构不同,金刚石是地球上自然界最坚固的东西,石墨则成了最软的矿藏之一,常做成石墨棒和铅笔芯。
科学家介绍说,石墨烯是从石墨材料中剥离出来,只由一层碳原子构成、按蜂窝状六边形摆放的平面晶体。浅显地讲,石墨烯就是单层石墨。一块厚1毫米的石墨大约包括300万层石墨烯;铅笔在纸上悄悄划过,留下的痕迹就或许是好多层石墨烯。
这种只要一个原子厚度的二维材料,一向被以为是假定性的结构,无法独自安稳存在。直至2004年,两位英国科学家成功地从石墨中别离出石墨烯,证明了其可以独自存在,并因而一起获得2010年诺贝尔物理学奖。
据我国电科55所所长、微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室主任高涛博士介绍,石墨烯共同的结构让它具有更导电、更传热、更坚固、更透光等优异的电学、热学、力学、光学等方面的功能。轻浮、强韧、导电、导热……石墨烯这些特性赋予人们许多幻想空间。
石墨烯的特色首先是薄,可谓现在世界上最薄的材料,只要一个原子那么厚,约0.3纳米,是一张A4纸厚度的十万分之一、一根头发丝的五十万分之一。与此一起,石墨烯比金刚石更硬,透光率高达97.7%,是世界上最坚固又最薄的纳米材料。
一起,它又能导电。石墨烯的电子运转速度达1000千米/秒,是光速的1/300,十分合适制造下一代超高频电子器材。石墨烯仍是传导热量的高手,比最能导热的银还要强10倍。
石墨烯的特性,也体现得很“好玩”。比方当一滴水在石墨烯表面翻滚时,石墨烯能敏锐地“察觉”到纤细的运动,并发生继续的电流。这种特性给科学家供给了一种新思路——从水的活动中获取电能。比方,在雨天可以用涂有石墨烯的雨伞进行发电,或许可以做成活络的传感器材等。
“人类阅历了石器、陶器、铜器、铁器年代,正行进在以硅为首要物质载体的信息年代;而下一个量子年代哪种材料将锋芒毕露呢?很或许是石墨烯。”浙江大学高分子科学与工程学系教授高明说。
未来电动轿车运用石墨烯电池,花两三分钟就或许把电充溢
因为石墨烯的奇特功能,加上制备简洁、研讨视角多维,其运用潜力巨大、适用职业广大,成为抢眼的材料“新星”一点不古怪。石墨烯从发现到现在仅10余年的时刻,已获得了许多令人震慑的研讨效果,称得上是人类历史上从发现到运用最快的材料。
高明说,从材料化学视点看,石墨烯会带来资源、环境、化工、材料、动力、传感、交通机械、光电信息、健康智能、航空航天等范畴的改动或革新。我国石墨矿储量丰厚,约占全世界的75%,其高效开发将引起碳资源及我国大资源战略的新定位、新考虑、新规划。
石墨烯的工业化出产则将促进化工、机械、智造、自控等职业的技能前进。石墨烯的增加可以发生多功能复合材料,用来制造高功能电池、电容器。石墨烯传感器可以在生物检测、光电勘探方面大显神通,石墨烯及其它二维材料的异质叠合材料可制造高功能晶体管。
可以说,石墨烯技能将对咱们的吃、穿、住、行、用、玩都发生影响。石墨烯复合膜阻氧阻水功能好,可前进食物保质期;石墨烯纤维可制成发热服饰和医疗保健用品;石墨烯电热膜电热转化效率高,可逐渐替代暖气供热;石墨烯系列材料可用于轿车、火车等交通工具,石墨烯导热膜可用于手机高效散热……
石墨烯另一个被寄予厚望的运用范畴是电能贮存。它的优势在于充电速度快,并且可以重复运用几万次。但现在石墨烯存储的电量不如电池多,还无法存储足够多的电能。未来,跟着充电设备的日益完善和相关技能的前进,电动轿车运用石墨烯电池,花两三分钟就或许把电充溢。
我国电科55所微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室副主任孔月婵博士介绍说,石墨烯的电子运转速度是硅的十倍,由石墨烯制造的高频器材理论上作业频率可以到达硅的十倍乃至上百倍。石墨烯引发的技能很或许从人们常见的小小芯片开端。
此外,科研人员已完结柔性衬底晶体管的研发,正在测验柔性通讯电路的研发。未来不管是可以折叠的显现屏幕,仍是可以植入人体的可穿戴设备,都或许靠这样的石墨烯器材来完成。
高涛以为,即便在试验室条件下,石墨烯的奇特功能仍然没有彻底释放出来。因为技能层面还存在着不少应战,真实大面积运用还有很长的路要走。但经过加强需求和研讨的结合,不断在石墨烯材料的制备和器材研发方面获得重要打破,发明更多更新更具颠覆性的运用,石墨烯这种新一代战略性新式材料将会极大改动人们的生发日子。
国内石墨烯研讨与国外底子同步,有望在不久的将来构成石墨烯工业
石墨烯一向是世界上的研讨热门,并在不断升温。近几年来,全球石墨烯相关的论文和发明专利简直呈指数式增加,不只各类优异的物理化学功能被猜测、证明,并且由此生宣布许多详细的研讨方向。
据了解,许多国家正在抢夺石墨烯技能的制高点。欧盟石墨烯旗舰方案以石墨烯传感为首要研讨方向,美国正在测验使用石墨烯完成通讯的柔性化并获得了明显的效果,韩国继续支撑石墨烯柔性显现的研讨并制备出了演示产品。
高涛说,整体来讲,世界上石墨烯各项优异功能正逐渐从试验室研讨向产品运用过渡,一起一些潜在的功能或运用还在不断被开掘。但这个工程化是一个长时间而困难的进程,给我国完成赶超世界水平、占据技能制高点带来了绝好的机会。
高明以为,现在国内石墨烯研讨与国外底子同步,一些方面有原创和引领性效果。国内研讨侧重化学和材料,国外更偏机理和器材。国内石墨烯的研讨在理论研讨方面可说是已完成与世界先进水平“并跑”,论文、专利不管数量仍是质量都具有很强的世界竞争力。到2016年3月,我国石墨烯的专利总数占全世界的56%。与此一起,国家赞助了很多有关石墨烯的基础研讨项目,开始构成了政府、科研机构和厂商协同立异的产学研协作对接机制。
例如,清华大学开宣布米级石墨烯单晶薄膜的快速制备技能;我国电科55所研宣布了世界上最快的柔性石墨烯晶体管;浙江大学纳米高分子团队则经过近十年研讨,开宣布了石墨烯纤维、石墨烯接连拼装膜、石墨烯超轻气凝胶及石墨烯无纺布等。
受访专家指出,各个方向不断呈现令人惊喜的研讨效果,让人们对石墨烯的未来充溢等待。但整体来讲,石墨烯技能成熟度还比较低。关于石墨烯的开展,其限制要素或许说难点,首要在材料制备技能、全新规划理念和二维控制技能等方面。其间,高品质、大批量的石墨烯质料问题暂时没有底子处理,还需要进行很多技能攻关。有些技能如单层氧化石墨烯、石墨烯单晶等在试验室制备成功了,但完成工程化、接连性、低成本、高效安稳制备还有较长的路要走。只要真实高品质的石墨烯量产了,颠覆性运用才会呈现。
不过科学家们也比较达观,近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展,有望在不久的将来构成石墨烯工业。
石墨烯基锂电池有了新突破
2019-03-08 09:05:26
深圳市来历新材料科技有限公司、秦皇岛市太极环纳米制品有限公司选用智能制作新技能,干法机械剥离石墨烯。并以机械石墨烯为首要新材料制成正极,以涂层金属锂为负极,组成锂烯电池,通过一千屡次循环,成果证明,比容量初始最高可达1800mAh/g,100次时稳定在1200mAh/g以上,约等于一般锂电池的4~5倍,至200次时稳定在1100mAh/g,400次一向到600次也一向稳定在1000mAh/g以上,至700至800次,都是在900mAh/g以上,至1100次时,也还有700mAh/g以上的比容量,也还比一般的锂电池高出两三倍。是行业界石墨烯基锂电池研制以来最好的数据。
“千呼万唤始出来”的石墨烯锂电池,是怎么面世的呢?原因是中国人自己的一个科学发现导致了一个范畴的技能。这就是落地发作的多边应力连动的二次加力,这一力学原理带来了智能制作的创意,发作了Gpa级的超高能冲击式球磨纳米技能,见图2,原因是选用原创的干法机械剥离石墨烯(以下简称机械烯)技能。
干法机械烯的特点是:石墨层间的碱金属不丢失、密度大、表面缺点多、与金属片可衔接成千层饼结构,多层层叠后微孔大增,所以容量高、效率高、寿命长。从图能够看出石墨烯的层厚散布在0.224-0.952纳米之间,其间40%微片进入量子点尺度,石墨烯外观体现极不规矩。
最大的长处是高性价比。大型机可宏量出产,出产成本仅几毛钱1克,使石墨烯天价落地。
锂烯电池是以石墨烯复合纳米材料制成正极,以涂层金属锂为负极,再运用陶瓷纤维隔阂,滴防燃爆电解液组成,涂层的锂片按捺了锂枝晶的成长,陶瓷纤维隔阂可防止意外的枝晶穿透、防燃爆电解液按捺了起火,爆破的意外发作。
以上是2016年研究成果,本年又有了明显发展,在比容量提升至2700mAh/g以上的一起,也感触到了锂烯电池的能量还有很大的上升空间。
新能源要害是新材料,谁能把握新材料,谁就能执锂电商场之盟主,而机械石墨烯及纳米合金新材料最急需是制备要害技能及要害设备的智能制作渠道。
石墨烯剥离机、纳米磨天磨及机械制备石墨烯全纳米材料电池的量产项目是彻底自主立异的新科学发现、新科学理念、新工艺、新技能、新要害制作设备,推翻人们观念的方法学打破,机器的力学规划合理,多边连动,动能巨大,又节约资源,可将石墨烯剥离,可宏量制作石墨烯,确保新材料的宏量。是配备制作与新能源纳米新材料聚合发力的制作渠道。
此外,咱们在秦皇岛一起启动了收回废物废品制成石墨烯负极,成本可低至几分钱1克,比容量是碳负极的两倍,是环保、新能源、新材料的好项目。希有志同路成为合作伙伴。
石墨烯+锂电池可行性有多大?
2019-01-03 09:36:39
众所周知石墨烯具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性,在储能、光电器件、化学催化等诸多领域获得了广泛的应用。
锂离子电池是迄今为止能量比最高的二次电池,但是应用于如新能源汽车时需要进一步提高其能量比。石墨烯的出现为锂离子电池高性能的突破带来了可能,从而为高容量、高倍率、长寿命的锂离子电池材料的研究掀起新一轮的研究热潮。
目前石墨烯在锂电池方面的研究主要分两块
一是在传统锂电池上进行应用,目的是改进、提升锂电池的性能,这类电池不会产生颠覆性的影响;
二是依据石墨烯制造一个新体系的电池,它是一个崭新系列的,在性能上是颠覆性的,称作“超级电池”。
石墨烯在正极材料中的应用
锂电池的正极材料例如常用LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4都是不良的电子导体,它们的电导率分别为10-4、10-6和10-9Scm-1。在目前现有的锂离子电池体系中,电池使用的正负极材料本身具有较低的离子与电子电导率,这是影响和限制锂电池充放电循环和倍率性能的主要因素。所以为了充放电过程中充分有效利用正极材料同时能提高电池的倍率性能,要在正极材料中加入导电剂,传统的导电剂一般是石墨。而石墨烯本身具有非常高的电子传导率,用石墨烯作为导电添加剂是其在锂电池中最直接,也是最广泛的应用。
石墨烯作为导电剂的问题
对于石墨烯导电剂的实际应用,需要综合考虑石墨烯对电子电导的“面-点”促进作用和对离子传导的“位阻效应”;针对导电剂用量和最终电池的能量/功率密度综合考虑设计电极的厚度。对于LFP体系的锂离子电池,由于石墨烯对锂离子传输的影响非常强,所以需要特别注意电极的厚度。
石墨烯在负极材料中的应用
目前锂电池常用的负极材料是石墨,用石墨烯作负极材料的优势有:
石墨烯导电性能好,耐腐蚀,用作负极材料可以增强活性物质与集流体的导电性;
石墨烯片层作为单层二维结构,原则上不存在体积膨胀,所以结构稳定,充放电快,循环性能好;
纳米颗粒原位法合成于石墨烯表面形成基复合材料,通过控制其生长颗粒的尺寸,从而缩短锂离子和电子扩散距离,改善材料的倍率性能;
纳米颗粒均匀覆盖在石墨烯表面,一定程度能够防止石墨烯片层的聚合和电解质浸入石墨烯片层,导致电极材料失效。
石墨烯直接用作负极材料存在的问题
石墨烯由于尺寸小并且具有很高的比表面积,容易与电解液发生反应生成大量的SEI膜,造成大量不可逆容量的损失。
石墨烯在电极循环中容易发生团聚,并且由于范德华力导致团聚不可逆,导致嵌锂困难,电池容量衰减。
石墨烯在制备过程中容易发生再堆叠,对分散和干燥条件要求苛刻,导致成本增加。
石墨烯材料在电池负极材料的应用中表现为首次效率低,循环性能差等问题还未能解决。
当前石墨烯复合材料在锂电池的应用成为研究热门,如何完善高质量石墨烯的制备技术,寻找出一种可控、大规模的石墨烯制备方法,并制备出性能优异的石墨烯基复合材料,是当前研究的重点。若石墨烯基电极材料在高能量密度、高功率密度要求的动力锂离子电池领域获得应用,必将大大提升动力电池的综合性能,推动电动车、电动工具等领域的发展。
超级金属铼的相关概念股有哪些?
2018-12-07 10:47:19
超级金属铼的相关概念股有哪些?近日,有媒体报道称中国发现超级金属,这已经应用于航空发动机,以此来弥补这方面的短板。据相关人士介绍,这个超级金属所制造的发动机基本已经定型,未来将赶超国际一流发动机。据悉,地壳中铼的含量比所有稀土元素都小,比钻石更难以获取。据美国地质调查局报告,全球探明的铼储量仅为2500吨左右,其价格跟白金价格相仿,一克大概需要两三百块钱。
2010年,该公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。近年来,随着航空工业的发展,铼消费量的年均增长率为3%,虽价格不菲,却一直处于供不应求的状态。
超级金属铼的相关概念股有哪些?
“铼”金属相关概念股:新华龙、金钼股份、洛阳钼业。铼多是伴生于钼矿,辉钼可替代石墨和石墨烯,引发市场对辉钼概念的炒作。该概念还有炼石有色、西部材料、中钢国际、万家文化、宏达股份、*ST天成等。
石墨制品有哪些共同的加工特点?
2019-01-03 09:37:01
石墨制品是行业公认的战略性资源,石墨制品的用途随着用途的广泛性成为继稀土之后又一个受人人关注的焦点,那么我们自市场上所见的石墨碳素制品公司生产的石墨制品有哪些共同的特点呢?
1、耐高温:石墨制品是目前已知的最耐高温的材料之一。它的熔点为3850℃±50℃,沸点达4250℃。它在7000℃超高温电弧下10S,石墨的损失最小,按重量计石墨损失0.8%。由此可见,石墨的耐高温性能是很突出的。
2、导热性和导电性:石墨具有良好的导热性和导电性。它与一般的材料相比,其导热导电性是相当高的。比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比一般的非金属高100倍。
3、特殊的抗热震性能:石墨具良好的抗热震性能,即当温度突然变化时,热膨胀系数小,因而具有良好的热稳定性,在温度急冷急热的变化时,不会产生裂纹。
4、化学稳定性:常温下石墨具有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀。
5、润滑性:石墨的润滑性能类似于二硫化钼,摩擦系数小于0.1.其润滑性能随鳞片大小而变,鳞片愈大,摩擦系数愈小,润滑性愈好。
石墨烯基础科研现状
2019-01-04 09:45:43
石墨烯从其诞生至今不过10年光景。2004年为石墨烯科学研究的萌芽阶段,随后即进入快速成长阶段;从2008年开始,尤其是在2010年石墨烯发明者获得了诺贝尔奖之后,关于石墨烯的基础科研工作开展得如火如荼。
下文从专利分布、研究机构分布、研究领域分布和主要研究成果等方面梳理目前石墨烯的基础科研动向。
一、专利分布
目前全球共有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究,其中包括三星、IBM等科技巨头。我们通过最近几年的专利申请情况对目前石墨烯的研究进展进行概览。从专利申请总量来看,2010年以来全球石墨烯专利申请总量呈爆发式增长;2012年全球石墨烯专利申请量已经达到3500个,可见目前全球范围内正在掀起石墨烯研究与开发的高潮。
从石墨烯专利申请国别分布来看,2013年全球石墨烯专利申请量最大的是中国,其次为美国、韩国和日本。在石墨烯相关论文方面,欧盟排名第一,2013年共发表了7800篇论文;就国别而论,依然是中国排名第一,共发表了6649篇论文。
总体而言,目前中国已经处在石墨烯研究的前沿阵地;但是,从研究深度和创新性而言,非常核心的技术和创新性技术中国仍未掌握。二、研究机构分布
从事石墨烯研究的机构比较广泛,包括学术研究机构、企业、个人和政府层面。比较普遍的研究模式是学术研究机构与企业的合作,例如韩国三星与韩国成均馆大学合作对石墨烯的制备基础方法和应用开展研究。
从研究机构专利数量口径看,在前十名中,有4家机构来自韩国,4家来自中国,2家来自美国。并且,6家机构都是科研院所或独立科研机构,4家为企业。其中,专利数量最多的是韩国三星电子,其专利申请数量为210个,占全球总量的7.3%,其研究范围涵盖了石墨烯制备方法和在显示屏、锂电池领域的应用;其次为韩国成均馆大学、浙江大学、IBM、清华大学等。三、研究领域分布
从石墨烯研究领域分布看,全球研究热点主要在材料的导电性、导热性、石墨烯的制备研究、纳米材料研究等。
中国石墨烯研究热点主要分布石墨烯纳米复合材料、石墨烯制备、石墨烯电极等方向。我们统计了前20位主要研究机构的重点研究领域,发现研究热点分布于:(1)复合材料;(2)碳纳米管;(3)电容器;(4)传感器;(5)晶体管;(6)透明电极;(7)锂电池;(8)燃料电池。上述研究大多属于石墨烯应用,而关于石墨烯的制备改进工艺或者大规模量产石墨烯的基础研究非常少。
四、最新研究成果
在石墨烯制备方面,最新的研究成果是在生成单晶石墨烯的方法上,目前有两种方法已经能获得直径约为1mm的单晶石墨烯和直径为25px的单晶石墨烯,但是这两种方法各有优劣。
在石墨烯应用方面,最新的研究成果包括把作为光敏元件(PD)的光增益提高到了原来的约1000倍、提高柔性湿度传感器的响应时间等。在锂电池、半导体、传感器、无线通讯、电容器、电子元件、海水淡化等多个领域都有重大突破。
在众多最新研究成果中,属于中国研究机构的成果依然稀少,印证了前文中我们提到的,虽然中国在专利申请和论文发表方面在国际领先,但是在真正的研究前沿方面距离美国、日本和韩国等国家仍有一定差距。