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我國哪些材料技術獨步全球

科技 更新时间:2024-08-19 02:11:32

時代的創新,離不開新材料的誕生,可以說,新型材料就是一大基礎,很多東西的研發,都是在新材料的支持下。

不管是民用還是軍用,都是如此,就我們常說的就有,超級鋼、殷瓦鋼、手撕鋼、複合材料等等,可以說沒有這些材料,很多設備都無法得到升級改進。

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而就有這樣一種新型化學材料,它的誕生有10多年了,不過依舊算是年輕材料,如今成為了我國領先美國5年的存在,更是成為了能夠和美國對抗科技壟斷的秘密武器,這就是石墨烯材料,它讓中國科技再添明星,最主要的是,利用這種新型武器,很有可能我們能夠做到壟斷市場,畢竟我國的石墨烯技術,已經是領先美國的存在,那麼必定是世界領頭。

一旦應用在軍事武器上,甚至能夠進一步趕超美國武器。

那麼石墨烯到底是一種怎樣的材料,才能夠如果出彩呢?

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石墨烯是一種二維碳材料,這是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料,我們就将其稱為石墨烯,它的應用前景非常廣泛,比如說在材料學、微納加工、能源、生物醫學等,而這些得益于石墨烯有着優異的光學、電學、力學特性等,如今石墨烯已經是一種革命性的材料,非常的重要。

就在2018年的時候,中國首條全自動量産石墨烯有機太陽能光電子期間生産線在山東菏澤啟動,可事實上,早于我們之前,就有國家把石墨烯給整出來了。

當然了,石墨烯是原本就存在自然界的,但是想要把他進行剝離,拿出單層結構,卻不是一件容易的事情。

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而當石墨烯一層層疊起來的時候,那就是石墨了,當我們看到一毫米的石墨時,在這裡就相當于有300萬層石墨堆積而成,可見想要提取石墨烯的單層結構,有多難了,我們知道石墨是能夠做成鉛筆筆芯的,當我們拿着鉛筆在紙上輕輕劃過,那麼就有可能會留下幾層石墨烯,可以說是非常神奇的。

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而第一個得到石墨烯單層結構的國家是英國,那是在2004年,英國的曼徹斯特大學的兩位科學家,使用了一種極為簡單的辦法,他們在高定向熱解石墨中剝離出了石墨片,再把薄片的兩面粘在了一種特殊的膠帶上,當撕開膠帶以後,就能夠把石墨片一分為二,然後在周而複始,重複操作,薄片就變得越來越薄,最終僅剩一層碳原子,這就是石墨烯。

而石墨烯的出現,可以說是震撼了整個凝聚體物理學學術界,要知道在石墨烯面世以前,大多數物理學家就認為,熱力學漲落在不允許任何二維晶體在有限的溫度下存在,可是在石墨烯誕生以後,卻發現不是這樣的。

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同時他也徹底破解了應用局限、對角度敏感、不易造型的這三大太陽能發電難題,如今石墨烯是已知強度最高的材料之一,并且還具有強大的韌性,能夠很好的進行彎曲,同時還具有非常好的熱傳導性能,是目前為止導熱系數最高的碳材料。

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并且還有很強的電子效應,在室溫下的載流子遷移率大約為15000cm2/(V·s),這個數值赫然是超過了矽材料的10倍,如今能夠拿到純的無缺陷的單層石墨烯的制備方法也是有很多,就比如有機械剝離法、氧化還原法、取向附生法、赫默法等等,由于其的特點實在是太多了,為此應用範圍實在是廣闊,到現在為止,石墨烯的研究以及應用開發正在持續升溫。

如今石墨和石墨烯相關的材料正在廣泛地應用在電池電極材料、半導體器件、傳感器、晶體管等方面,其的潛在發展前景,那是非常之大的。

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至于中國那是真正的後來居上,在石墨烯領域,中國取得了巨大的成就,如今更是比美國還要好,就說中國科學家們,為了能夠做到高效且綠色無污染,那可是做了很大的努力。

中國采用的是獨特的制取技術,如今完成了少層石墨烯的大規模制備,不僅簡單高效,還節省了很大的成本,在全球都在研究石墨烯的現在,脫穎而出,在飛速的進步着,而中國這樣的速度,讓美國企業感受到了極大的恐慌。

可同時,也在見證着中國科技前景的廣闊,在這裡為中國大call。

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