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石墨烯狮扑体育注册和碳纳米管在应用层面上的发展将会怎样

狮扑体育注册进入21世纪以来,纳米金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等新型纳米碳材料的快速发展引起了全世界的关注。当碳材料的尺度缩小到纳米范围时,其部分物理化学性质会发生显着变化,并表现出由高比表面积或量子效应引起的一系列独特性质。新型纳米碳材料具有稳定性好、强度高、比表面积大、来源丰富等特点。

纳米金刚石和富勒烯虽然发现较早,但由于受量产技术和应用开发的限制,目前还处于实验室阶段。目前,石墨烯和碳纳米管是受到各国政府、学术界和产业界关注的重点新型碳纳米材料,具有一定规模的产业基础。

石墨烯

狮扑体育注册石墨烯不仅是世界上已知的最强、最硬、最薄的材料,也是已知材料中电阻率最低、热导率最高的物质。

石墨烯材料按其形态和应用可分为两大类:微片(粉末)和薄膜。石墨烯微板的制备方法有氧化还原法、插层剥离法、液相剥离法、机械剥离法等;石墨烯薄膜的制备方法包括化学气相沉积法和外延生长法。其中,石墨烯微板制备技术已普遍实现产业化,采用化学气相沉积和卷对卷工艺生长和转移大面积石墨烯薄膜的技术也取得了重大突破。

石墨烯材料在应用层面的发展将经历以下三个阶段:初级、中间和最终。初级应用阶段:由于成本因素,石墨烯在短时间内难以实现大规模的单一应用。石墨烯主要用于提高其他材料的性能,有望在锂离子电池、导热材料、导电油墨、防腐涂料等领域发挥重要作用;中间应用阶段:随着高品质石墨烯量产技术的逐渐成熟,石墨烯应用有望支撑各种新型器件在柔性显示器、太阳能电池、超级电容器、薄膜材料、传感器、晶体管和假体植入物等方面寻找新的出路;

狮扑体育注册全球研发状况

2004年,英国曼彻斯特大学的物理学家Andre Geim和Kostya Novoselov首次成功地从石墨中分离出sp2-杂化石墨烯。此后,石墨烯研究掀起了一股热潮。尤其是近年来,英国、美国、德国、日本、韩国和欧盟等将石墨烯的研发提升到战略高度,各学界和产业界纷纷努力呼应国家高级布局,正在形成技术研发和产业投资。努力抓住石墨烯技术革命和产业革命的机遇。

作为石墨烯的诞生国,英国政府从2011年起就将石墨烯列为关键新兴技术,并投入巨资。重点研究领域涉及电子信息、传感器、复合材料、储能材料和结构材料。英国在石墨烯研究方面有着坚实的基础,以曼彻斯特大学和剑桥大学为主要学术方面。科研机构由英国国家石墨烯研究中心(NGI)牵头。2018年,第二个石墨烯技术创新中心——英国石墨成立。基因工程创新中心(GEIC)。在产业层面,除了英国本土企业,

狮扑体育注册近年来,德国政府与欧盟携手,通过政策鼓励和资金支持,充分调动国内科研机构、企业和高校的积极性,全面参与石墨烯研发项目,形成了石墨烯研究和集政、产、学、研为一体的发展网络。石墨烯用于光子学,在光电器件领域具有很强的优势。此外,德国爱思强研发的金属有机化学气相沉积设备标志着大规模石墨烯制备技术取得突破。

2013年,欧盟启动石墨烯旗舰项目,总投资高达10亿欧元,一年后发布了石墨烯技术路线图。截至目前,石墨烯旗舰计划已牵头英国、德国、法国、意大利、荷兰、丹麦等欧洲国家,共同推进石墨烯的研发和产业化,并积极推进与欧盟其他地区的合作交流。世界。

美国政府在石墨烯研发应用的布局上极具针对性。国防部有几个石墨烯研究项目,专注于其在更轻、更小、更快、频率更高的电子产品中的应用,这些电子产品最有可能颠覆传统产业,以及增强军事能力的复合材料和传感器,以占领制高点军事前沿技术的高峰。近年来,高校和科研院所积极开展石墨烯材料制备与应用领域的广泛研究。在产业层面,美国布局多元化,不仅包括IBM、英特尔、波音等行业巨头,还有一批中小石墨烯新兴企业。

狮扑体育注册韩国的石墨烯制备技术和器件研究发展迅速。政府已提供数亿美元资金支持相关研究。主要研究机构包括一些大学、三星电子和LG公司石墨烯产品形态,它们已经拥有薄膜制备、光电器件、晶体管和OLED。丰富的应用研究成果,积极与英国和欧洲石墨烯旗舰项目合作。

近年来,日本政府大力支持包括石墨烯在内的碳纳米材料的研究,经济产业省投入120亿日元鼓励研发。在政府的支持下,日本在石墨烯量产技术、储能应用等方面取得了一定的成果,试图利用石墨烯的优异性能巩固其在电池领域的传统优势。

近年来,我国在石墨烯领域开展了大量研究,在石墨烯研究领域位居世界前列,专利申请量世界第一,一批创新成果居世界前列。在石墨烯制备、物理性质和应用的基础探索方面具有国际影响的研究成果。科研力量主要集中在清华大学、浙江大学、哈工大等高校,中科院等科研机构,以及部分企业。近年来石墨烯产品形态,我国石墨烯产业也呈现出蓬勃发展的态势石墨烯产品形态,但产品质量参差不齐,产业发展蒸蒸日上。中国政府也大力支持石墨烯研究和产业发展。在新材料产业“十二五”发展规划中石墨烯产品形态,石墨烯被列为重点发展的前沿新材料。在“十三五”国家科技创新计划中,石墨烯被明确列为重点发展的先进功能材料和颠覆性技术。《中国制造2025》也明确要求提前布局和发展石墨烯等战略性尖端材料石墨烯产品形态,并编制了石墨烯产业技术路线图。综合来看,我国在石墨烯研究领域缺乏原始创新和系统创新,缺乏真正杀手级石墨烯应用技术;

未来的趋势

狮扑体育注册未来,作为国际高新技术产业竞争的热点,石墨烯的发展将从制备技术和产业应用等方面全面提升。在制备技术方面,进一步发展高品质石墨烯粉体和石墨烯薄膜的可控、绿色、低成本、规模化工业化制备技术;在产业应用方面,将挖掘广泛应用领域的发展潜力,着力开发石墨烯“杀手锏”和高性价比应用。此外,石墨烯的国际标准化也在稳步推进中。