石墨烯将成为新材料市场一颗耀眼的明星
2015-12-25 10:25:26 来源:哔哥哔特商务网 作者:杨珍美 点击:1580
【哔哥哔特导读】石墨烯被认为可以引发现代电子科技和信息技术的革命。当今,全球在涌动石墨烯热浪,越来越多的人在编织着梦想,而国内不乏有人质疑或担忧:石墨烯的发展会不会重蹈过去纳米热的覆辙,还没什么产品,概念就炒得满天飞,降低了产业信誉度;又恐像光伏产业一样,众多企业看好蜂拥,直至产量过剩。
石墨烯被认为可以引发现代电子科技和信息技术的革命。当今,全球在涌动石墨烯热浪,越来越多的人在编织着梦想,而国内不乏有人质疑或担忧:石墨烯的发展会不会重蹈过去纳米热的覆辙,还没什么产品,概念就炒得满天飞,降低了产业信誉度;又恐像光伏产业一样,众多企业看好蜂拥,直至产量过剩。亦或搁置在实验室裹足不前?
石墨烯是一种二维的单层碳原子结构材料,是人类已知的最薄、最坚硬的纳米材料;在纳米级别上,强度是钢铁的20倍,但同时具有20%拉伸不断裂的柔性,高导热性使得石墨烯薄膜能够作为热界面材料使用;同时,石墨烯的高透光性、高比容量、高比表面积和高致密性使其成为触摸屏、锂电池负极材料、超级电容、太阳能电池和渗透膜等的理想材料。
石墨烯作为“新材料之王”,随着技术进步及商业化应用加速,正获得巨大发展前景。《“十二五”期间中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》显示,我国已申请了2200多项石墨烯专利技术,数量达世界石墨烯专利的1/3。10月底,由中国石墨烯产业技术创新战略联盟首次发布的《2015全球石墨烯产业研究报告》显示,预计到2020年,石墨烯全球市场值1.49亿美元,2014—2020年年复合增长率是44%;近期主要应用于复合材料、导电导热涂层、超级电容器、锂离子电池等,未来进一步的发展可能是柔性显示、太阳能、高性能芯片方面。
把石墨烯产业打造成先导产业,国家政策指明了石墨烯产业的发展路线。前不久,工信部、发改委和科技部联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,石墨烯相关产业化发展地位首次得到国家认可扶正,提出将石墨烯产业打造成先导产业,逐渐实现石墨烯材料在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用,并提出到2020年,形成完善的石墨烯产业体系。根据此次三部门印发的《意见》,未来,石墨烯将在航空航天、武器装备、重大基础设施,以及新能源、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域有广泛应用。《中国制造2025》提出,大力推动重点领域突破发展,其中石墨烯等新材料成为战略重点,将做好提前布局和研制。据了解,最快下月公布的新材料产业“十三五”规划中,石墨烯有望成为重点发展对象,成为引领产业转型升级的先锋。
目前,京津冀等地在石墨烯的研发和产业化方面进展迅速,正在形成集聚效应。例如,唐山高新区石墨烯产业发展迅速,初步形成了14家石墨烯相关企业共同发展的产业集群,拥有河北省石墨烯产业院士工作站、石墨烯材料工程技术研究中心等研发机构,拥有省级科技企业孵化器、检验检测、众创空间和科技融资等服务机构。
整体上今年,石墨烯相关应用产品已经逐步面世,各种石墨烯应用领域不断被提出以及产品化,产业资本活跃度明显增加。其中电容、涂料、复合材料、触屏等领域一直热度不下,中国中车也不甘寂寞,由南车制造的石墨烯电容器已经全面投产,应用与下一代轨道大巴,实现革命式快速充电。经过自主系统研发,生产技术、工艺装备和产品质量取得重大突破,我国石墨烯材料在储能器件、改性材料、智能穿戴等产品上的应用效果逐步显现,产业化步伐明显加快。在国家宏观政策的利好不断释放和技术的不断创新下石墨烯将会成为新材料市场上一颗耀眼的明星。
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近期国产8英寸石墨烯晶圆实现小批量生产,只需在石墨烯晶圆上继续实现加工工艺,便能绕开光刻机,产出碳基芯片,总而言之就是无需被卡脖子。当碳基芯片实现商业化,便能摆脱硅基芯片时代的窘境。
虽华为屡造限制,但获芯片专利势不可挡。石墨烯芯片的研究专利大大提升了芯片的特性,进一步证实了我国有实力追上美国并实现反超。
石墨烯问世已久,安德烈·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·诺沃肖洛夫共同获得2010年诺贝尔物理学奖。然而,发迹于国外,石墨烯在应用研究上,中国反而领先世界。
本文主要介绍了半导体材料-硅和石墨烯,硅材料是地球上最为普通,同时又很有用的一种特殊的半导体材料,而石墨烯是未来最具发展潜力的新型半导体材料。
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