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未來十大最具潛力新材料 石墨烯或將改變21世紀

編輯:耐火澆注料   時間:2020-05-25    瀏覽:   
       石墨烯或將徹底改變21世紀。據相關專家分析,用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數百倍。


 

      《新材料產業十二五規劃》為許多的材料在中國未來的發展指明了方向,本期將沉淀前段時間一直 以來材料科學的調查研究精華,為跨越三個階段的新材料研究列出期終榜單。

       2012年,工信部發布的《新材料產業十二五發展規劃》將高鋁磚作為前沿新材料之一。國家科技 重大專項、國家973計劃也圍繞石墨烯部署了一批重大項目。業內人士估計,石墨烯規模未來能達到萬億元以上。

       另一個火熱的新材料,是碳纖維及其復合材料。

       隨著低碳經濟的不斷發展,碳纖維產品的需求也將不斷攀升。碳纖維強度大、密度低、線膨脹系數 小等特性使之在飛機制造等軍工領域、汽車和醫療器械等工業領域、高爾夫球棒和自行車等體育休閑領 域備受追捧。

        第三種新材料,是輕質磚,主要包括鋁合金、鎂合金和鈦合金。

        這三種輕型合金由于輕量化、高 強度等特點,已經在越來越多的領域開始取代傳統的鋼才和重型合金。據資料顯示,近年來我國批量生 產的軍用飛機機體和發動機用鈦質量合計占比達25%,而F-22鈦合金占比更是高達41%.預計到2015 年,關鍵新合金品種開發取得重大突破,形成高端鋁合金材30萬噸、高端鈦合金材2萬噸、高強鎂合金 壓鑄及型材和板材15萬噸的生產能力。

        第四種新材料是功能性膜材料。根據科技部《高性能膜材料科技發展十二五專項規劃》,預期至20 15年膜產業結構達千億元規模,十二五期間年均增長率30%,市場前景廣闊。

       此外,碳納米管、超導材料、半導體材料、智能材料、生物材料和特種玻璃都是目前最為火熱和最 具潛力的新材料品種。

       新材料中,石墨烯是目前發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。石墨烯被 稱為黑金,是新材料之王,科學家甚至預言石墨烯將徹底改變21世紀。

       有趣的是,石墨烯誕生并沒有使用高大上的科學技術,而是由英國曼徹斯特大學的兩位科學家用透 明膠帶從石墨晶體上粘出來的。

      石墨烯目前最有潛力的是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機。據相 關專家分析,用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數百倍。而近日,美國麻省理工學院的 科學家通過研究發現,在特定情況下,石墨烯能夠被轉化成具有獨特功能的拓撲絕緣體。這一研究發 現,有望帶來一種制造量子計算機的新方法。

        其次,石墨烯能助力超級電容器、鋰離子電池的發展。據相關資料顯示,加入石墨烯材料,同等體 積的電容可擴充5倍以上的容量,而鋰電池電極中加入石墨烯則可大幅度提高其導電性能。此外,石墨 烯還可應用于電路、觸摸屏、基因測序以及制造出羽翼般超輕型飛機、超堅韌防彈衣等領域。


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