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石墨烯的发现者之一、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈˙海姆这样描述石墨烯:可被无限拉伸,弯曲到很大角度不断裂,可抵抗很大压力,同时有非同寻常的导热性和导电性。由此,石墨烯被公认为“彻底改变21世纪的新材料”,世界各国的科研人员竭尽所能尝试将其应用于微电子、能源材料、生物医药、航空航天和环保等领域。石墨烯正在全球掀起一波又一波颠覆性深层震荡。
震荡一:撼动传统行业标准
石墨烯的一个神奇之处是,虽然理论厚度约0.3纳米,却可以达到“零渗透”,几乎可以隔绝水、氧气、钠离子。再加上石墨烯本身具有憎水憎油性,其片层结构具有“迷宫”效应,可阻碍水、腐蚀性离子等向金属基材渗透,进而起到长效防腐作用。
2015年1月3日,涂有石墨烯防腐涂料的第一台海上风电塔筒在中国如东海域下海,成为世界海洋重防腐领域的里程碑。底漆重防腐试验时间突破2500小时,超过美国标准约3倍。可以说,撼动了传统防腐涂料的标准,以往重防腐体系中的关键指标须含锌粉70%-80%,而在石墨烯重防腐涂料中,可以用20%的锌(甚至是零)+1%石墨烯代替。从实际效果来看,添加约5%的石墨烯粉,可减少使用锌粉50%,省料又环保。后续的石墨烯重防涂料系列产品将延伸到海洋平台、海洋船舶、油田井下管柱和输油管线及容器等领域,形成数十亿元的产业链。
不仅如此,石墨烯还在数字电路中展露锋芒。2014年,IBM测试世界上第一个多频石墨烯射频接收器和石墨烯整合电路,性能比上一代提升近万倍。今年12月,石墨烯旗舰计划的意大利合作伙伴CNR-ISOF研究表明,可以使用石墨烯生产完全柔性的近距离无线通讯技术(NFC)天线。
由此可见,石墨烯在撼动着一个个传统行业的标准,打开崭新而充满希望的应用领域。下一个会是谁?或许是散热材料、锂电池、超级电容……
震荡二:促制造业转型升级
20世纪90年代,发达国家纷纷以信息化带动制造业升级,以提高产业国际竞争力。随着被注入传统材料,以及制备工艺发展,石墨烯也为发展中国家制造业带来转型升级的机遇。
单层石墨烯具有独特的电子结构和电学、热学、力学性能,有望成为未来精密信息器件的理想材料。而在单层氧化石墨烯上直写、裁剪或制备出各种纳米图形和功能器件,被认为是石墨烯研究领域最具挑战性的课题之一。
因为这需要采用特殊的操控台,并具有精准工艺,即便实验室可以做到,要实现大规模制备,则需要批量纳米级精密设备,如用现有制造业基准下制备的操作仪器,就如同戴着拳击手套去拿小螺钉,会十分吃力且低效。这就需要大大升级制造业的精密等级。
石墨烯在复合材料领域可谓大显身手,需求量巨大。将石墨烯应用于复材可以提高材料的导电率和强度,同时具有灵活性。将石墨烯复材用于各种工程材料之中,可促进整体制造业的转型。
北美地区已促使许多石墨烯制造商和大学、研究机构合作,以扩大和满足石墨烯复材的需求,力求用石墨烯的发展带动美国制造业,使之成为当地经济增长的主要推动力。
有中国专家表示,石墨烯产品乃至整个产业的发展,符合中国当前工业发展的新趋势和供给侧结构性改革战略。石墨烯产品实现工业化量产,一定能推动中国制造业转型升级,由国际产业分工链条中的中低端迈向中高端。
震荡三:提升政策融合机制
目前,世界很多国家已将石墨烯定为一种战略性新兴材料,都想在石墨烯发展潮流中跻身前列,而从国家政策上助力产业发展将起到重要作用,这取决于政策机制的融通,以及灵活接纳新事物、新理念、新技术的更替能力。
从国际经验来看,加速提升政策融合机制主要应在以下几方面发力:首先,顶层设计国家级产业发展规划,尽早确定石墨烯产业技术路线和产业化路线,明确产业发展的阶段目标、重点任务、重大工程、资金来源及政策措施等。
其次,打造健全的上中下游链条,促进产业发展。石墨烯产业最大瓶颈在于没有形成完整成熟的产业链,研发制备企业和下游应用企业脱节,市场需求尚未全面打开。因此,在机制上要确定合理的组织框架,推动材料、设备、工艺和应用并行发展,协调整个链条发展。
第三,统筹国家层面的资金用在“刀刃”(重点项目)上,而不是撒胡椒面,什么都投,正如欧盟石墨烯旗舰计划,先后将上千亿专款投到导电油墨、薄膜技术、压力传感器等最具潜力的技术研发上。
有“石墨烯之父”之称的安德烈˙海姆近期指出,在学术研究和产业化之间有很大的空缺,政府可在其中“造桥”,空隙过大时,桥就要足够长。政府投入资金建起中间的立柱支撑起一座桥,桥的一端是学术研究,彼岸则是真正的石墨烯产业化。
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25日从工信部获悉,日前,工信部原材料工业司副巡视员吕桂新和建材处相关人员赴广东调研,实地考察了深圳贝特瑞新能源材料股份有限公司、深圳粤网节能技术服务有限公司、广州越堡水泥有限公司、广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司,听取了企业在石墨烯研制、水泥窑协同处置、建筑陶瓷薄板应用等产业发展中面临的形势、遇到的问题、主要政策建议等方面的介绍。调研组在广州召开了工业主管部门、行业协会、骨干企业参加的建材工业经济形势座谈会,听取了与会代表关于2015年一季度建材行业运行中新情况、新问题的介绍,以及对相关政策措施的建议。值得注意的是,中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书
竞争力量是企业所面对的最强大的一种力量,这些竞争者根据自己的一整套规划,运用各种手段(价格、质量、造型、服务、担保、广告、销售网络、创新等)力图在市场上占据有利地位和争夺更多的消费者,对行业造成了极大的威胁。“其它利益相关者”是管理学家弗雷曼建议加到波特的竞争模型中去的。这些利益相关者是政府、工会、地方社区、借贷人、贸易组织、股东、特殊利益集团。其中,政府的作用力最大。我国有一定规模的石墨烯生产企业上千家。一般的石墨烯国内基本都能设计、生产,但大多产品别无两样,只有为数不多的几家国企有实力去研发新的产品来适应下游市场应用的新需求
石墨烯自问世以来,其关注度就不断提高,加之其用途广泛,在能源装备、交通运输、航空航天、电子信息等传统和新兴产业领域均呈现出良好的应用前景,正引领着新材料领域的颠覆性革命。在国家政策的引导下、地方政府及企业的大力推动下,我国石墨烯产业发展迅猛,但整体仍处于概念导入期、产业化发展初期
近日,深圳人民政府发布关于进一步加快发展战略性新兴产业的实施方案,方案提到将积极发展新能源汽车、先进核电、可再生能源、高效储能、智能电网及智慧能源等领域,推动产业向价值链高端发展,开展氢燃料电池关键材料、电堆制造、系统集成、动力总成、测试诊断等关键技术攻关,持续培育发展氢能经济。
前言:山西近日公示的2017-2018年度山西省科技重大专项(第一批)拟立项项目中显示其“石墨烯储能超级电容器”项目已经具备产业化条件。9月5日,根据《山西省科技计划(专项、基金等)管理办法》《山西省科技重大专项管理办法》有关要求,经厅际联席会议审定,省科技厅对2017-2018年度山西省科技重大
前言:到2020年,石墨烯产业化规模将取得突破。其中,新能源行业的锂电池和超级电容器市场规模将突破534亿元。石墨烯应用潜力广泛石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料,具有高导电性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点,在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代
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近日,福建省发改委发布2018年工程研究中心评价、2018年战略性新兴产业专项评审和2017年石墨烯专项中期评估入围名单的公示,其中2018年站路线新兴产业中有石墨烯基锂电池关键材料循环利用研发项目、高比能高比功率锂电池正极材料氟化石墨烯的公斤级制备及工艺研发等石墨烯研发类7项、新能源汽车用石墨
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“石墨烯有很多优秀的特性,它的坚硬程度、导电导热性等等,让它成为了从学术研究转化到实际应用最快的材料。”英国曼彻斯特大学教授安德烈dot;海姆说。安德烈dot;海姆教授被称为“石墨烯之父”,他于2004年首次剥离出仅有一个原子厚度的石墨烯,并因这一成就与科学家康斯坦丁dot;诺沃肖洛夫共同获得20
石墨烯简介石墨烯,是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体,厚度仅为0.335nm。在2004年被从石墨中剥离而发现,获诺贝尔奖。又称为单层石墨,是碳纳米管、富勒烯的同素异形体,优异的碳纳米材料。根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准,单层石墨烯指由一层碳原子构成的二维碳材料。石
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