1、战略性新材料石墨烯获破 可用于高速飞行器研制,杨万贤 成型121 1208030069 、,生而不凡新材料之王石墨烯,手机充电只需几秒钟?史上最薄电灯泡?光驱动飞行器?关于石墨烯非凡应用的新闻不断出现在人们的视野当中,似乎石墨烯已经成为了无所不能的超级材料。石墨烯是什么?到底有什么特性让它备受推崇?,石墨烯的发现 石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?盖姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。,石墨烯材料的特性,石墨烯既是最薄的材料,也是最强
2、韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20。如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克可以承受一只猫的重量。,难以想象的是,石墨本身几乎是最软的矿物质(莫氏硬度只有12级),“切”成一个碳原子厚度的薄片时,“性格”会发生如此之大的变化,石墨烯的硬度比莫氏硬度10级的金刚石还要高,但却又有很好的韧性,可以弯曲。因为只有一层原子,电子的运动被限制在一个平面上,石墨烯也有着全新的电学属性。石墨烯是世界上导电性最好的材料,电子在其中的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。,石墨烯材料的应用,制造超微型
3、晶体管石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料,如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。,石墨烯应用电子产品的原料,石墨烯应用在探测器,石墨烯具有很强的化学敏感性,可以制成高效探测器等。涂有石墨烯的传感器可以检测到含有用于炸药、氨等化学物质的低浓度的蒸汽。,石墨烯聚合材料电池,西班牙Graphenano公司同科尔瓦多大学合作研究
4、出首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。最重要的是其成本将比锂电池低77%,消费者完全可承受。,在塑料里掺入百分之一的石墨烯,就能使塑料具备良好的导电性;加入千分之一的石墨烯,能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料,用于制造汽车、飞机和卫星。,战略性新材料石墨烯获突破用于高速飞行器研制,中航工业董事长林左鸣表示,新一轮科技革命和产业变革蓄势待发,其突破口一定是在材料领域。以石墨烯为代表的材料技术让我们与世界站在了同一起跑线上,石墨烯作为一种有可能颠覆未来发展的战略性新兴材料,发展正当其时,、,石墨烯是一种由单层碳原子构成的片状结构新材料,它是已知的世上最薄、最坚硬、导热性及导电性最好的纳米材料,被誉为是颠覆未来的一种战略性新兴材料,曾有人断言,如果说20世纪是单晶硅的世纪,那么21世纪就是石墨烯的世纪。,石墨烯新材料应用十分广泛,尤其是石墨烯增强金属结构材料在下一代飞机研制、航空发动机高温部件制造、未来高速飞行器研制等方面具有极高的应用价值。,Thank You,