
石墨烯应用取得新突破。IBM研究人员近日取得了一项里程碑式的技术突破,利用主流硅CMOS工艺制作了世界上首个多级石墨烯射频接收器,进行了字母为“I-B-M”的文本信息收发测试。受此影响,昨日石墨烯概念逆势走强,方大炭素、中钢吉炭、乐通股份、中国宝安等概念股均有不俗表现。随着在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等领域应用的进一步扩大,石墨烯将推进新材料的发展。
未来新材料宠儿
2010年的诺贝尔物理学奖将石墨烯带入了人们的视线。2004年英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆教授和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授通过一种很简单的方法从石墨薄片中剥离出了石墨烯,为此他们二人也荣获2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯是一种二维晶体,由碳原子按照六边形进行排布,相互连接,形成一个碳分子,其结构非常稳定;随着所连接的碳原子数量不断增多,这个二维的碳分子平面不断扩大,分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度,即0.335纳米,相当于一根头发的20万分之一的厚度,1毫米厚的石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。
石墨烯是目前已知的最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。
第一,导电性极强。石墨烯中的电子没有质量,电子的运动速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度,能够达到光速的1/300,正因如此,石墨烯拥有超强的导电性。
第二,超高强度。石墨是矿物质中最软的,其莫氏硬度只有1-2级,但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后,性能则发生突变,其硬度将比莫氏硬度10级的金刚石还高,却又拥有很好的韧性,且可以弯曲。中国电池网(微号:mybattery),最具价值的电池行业垂直门户,www.itdcw.com。
第三,超大比表面积:由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚,即0.335纳米,所以石墨烯拥有超大的比表面积,理想的单层石墨烯的比表面积能够达到2630m2/g,而普通的活性炭的比表面积为1500m2/g,超大的比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。
石墨是一种战略资源,素有“黑金子”的美称,不仅普遍应用于一般工业和消领域,还广泛用于一些特殊的工业领域。我国石墨矿储量占世界总储量的75%,产量占世界总产量的72%,石墨是我国少有的几种具有国际竞争优势的矿产之一。
我国石墨产业的低端化无序开发影响资源保护和产业升级,石墨产业的低出高进,折射出的是技术滞后,长期以来,国家对石墨资源的管理没有纳入一个规范化的渠道,主产区各自为政。随着现代科技的迅猛发展和新材料、新能源产业的不断推进,具有战略意义的石墨产业正面临整合发展的机遇。
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