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石墨烯产业:切勿重演“大炼钢铁”运动

材料写作网    时间: 2021-04-18 04:07:34     阅读:

中国现在处于'石墨烯淘金热“中,全国各地都在做石墨烯产业,石墨烯这个词几乎家喻户晓。作为如此火爆的'网红“,中国石墨烯产业发展之路到底该怎么走?怎么才能走得更稳健、更长远?这些应该是科技界和产业界思考的问题。

石墨烯号称'新材料之王“,是一种二维蜂窝状纯碳材料,集众多特性于一身。它是目前最薄、最轻的材料,同时也是强度最高、最坚硬的材料。虽然石墨很软,但是单层的石墨烯材料甚至比金刚石还硬。我们所熟知的金刚石导热性很好,热导率在2000W/mK(导热系数)左右,而石墨烯的热导率达到5300W/mK。石墨烯还兼具弹性、透明等特性,而且非常致密,只有質子能够穿透。这些优良的特性赋予了石墨烯材料极为广阔的应用前景,这也是其吸引全世界眼球的根本原因。

理想很丰满,现实很骨感

中国拥有全世界最为庞大的石墨烯研发队伍,从2011年起他们发表的学术论文数量就稳居世界第一。中国申请的石墨烯专利数量也高居全球榜首,呈遥遥领先之势。

目前,中国正在掀起一场轰轰烈烈的石墨烯产业化运动。全国有将近20家石墨烯产业园,而且这个数字还在持续增长。无论是发达地区,还是偏远地区,都在建石墨烯产业园,这不禁让人想起1958年大跃进时期的'大炼钢铁“运动。

然而,现实中的石墨烯材料与理想中的差距很大。理想的石墨烯具有完美的蜂窝状结构,而现实的石墨烯就像一件破衣服,由无数个石墨烯微片拼接而成。石墨烯的结构表面存在很多缺陷,还有很多脏东西。因此,实际制备出来的石墨烯材料性能没有那么好,价值也没有那么高。套用一句网络语言,就是'理想很丰满,现实很骨感“。

石墨烯材料需持续投入更需耐心

我们虽然无法预测未来,但是可以回顾历史,温故而知新。比如大家所熟悉的碳纤维研发历史就很有借鉴意义。1961年,大阪工业技术试验所进藤昭男发明聚丙烯腈基碳纤维制备技术。1971年,日本东丽公司率先实现工业化量产,每月1吨的规模。东丽公司沿着T300、T800、T1000的标号之路不断提升碳纤维的质量,投入了1400多亿日元研发资金,直到2003年赢得波音787合同后,才真正扭亏为盈。实际上,早年的碳纤维只能做钓鱼竿,而现在的碳纤维已成为先进航空器的支撑材料。同样是碳纤维,但二者的强度却完全不一样。相信石墨烯材料也会经历同样的过程,要想实现这一过程的转变,需要时间的积淀,需要持续的投入,更需要耐心。

石墨烯制备决定其未来不尽相同

制备决定...

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