中文名 | 石墨烯油墨 | 產(chǎn)品類型 | 油墨 |
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國(guó)內(nèi)還沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)石墨批量化生產(chǎn)的企業(yè)或研究機(jī)構(gòu),多數(shù)企業(yè)只能小量生產(chǎn)石墨烯,所使用的生產(chǎn)技術(shù)多為氧化還原法,生產(chǎn)出的石墨烯溶液也存在很多技術(shù)上需要突破的問(wèn)題。
從需求上看,石墨烯沒(méi)有形成下游的應(yīng)用和需求,最大的應(yīng)用還是為各大科研院校的實(shí)驗(yàn)使用,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用尚需很長(zhǎng)的時(shí)間。
中國(guó)寶安是石墨烯的代表股。子公司貝特瑞公司在原有石墨技術(shù)的基礎(chǔ)上,開(kāi)始了石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)。已完成石墨烯制備工藝的小試,正在進(jìn)行中試,并已提交了該產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)的發(fā)明專利申請(qǐng)一項(xiàng)。
中國(guó)寶安的惡劣影響:
2011年1月20日,中國(guó)寶安曾發(fā)布公告稱,公司的控股子公司深圳貝瑞特新能源材料股份有限公司,在原有石墨技術(shù)的基礎(chǔ)之上,已經(jīng)開(kāi)始了石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān),稱“已經(jīng)完成石墨烯制備工藝的小試,正在進(jìn)行中試,并且已經(jīng)提交了該產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)的發(fā)明專利。”深圳貝特瑞作為國(guó)內(nèi)最大的鋰離子電池負(fù)極材料生產(chǎn)商,在負(fù)極材料技術(shù)方面擁有較強(qiáng)的實(shí)力,公司的石墨烯已經(jīng)少量試產(chǎn),未來(lái)一旦運(yùn)用到負(fù)極材料中,將提升其性能,對(duì)其主營(yíng)業(yè)務(wù)也有極大的促進(jìn)。
而6月15日中國(guó)寶安發(fā)布公告:“對(duì)于公眾因貝特瑞網(wǎng)站披露‘擁有石墨礦產(chǎn)資源’的信息而產(chǎn)生的誤解,本公司在此表示歉意”。
深圳證券交易所認(rèn)為,中國(guó)寶安子公司貝特瑞網(wǎng)站上曾有“貝特瑞擁有近2.68億噸儲(chǔ)量、適合于鋰離子二次電池用的優(yōu)質(zhì)石墨礦產(chǎn)資源,可以確保原料供給穩(wěn)定、持續(xù)”的陳述,而中國(guó)寶安以公告形式披露公司沒(méi)有石墨礦。在是否擁有石墨礦的問(wèn)題上,中國(guó)寶安表述和貝特瑞網(wǎng)站上的表述不一致。中國(guó)寶安沒(méi)有對(duì)子公司貝特瑞對(duì)外披露的信息進(jìn)行有效管理和嚴(yán)格審查,造成公司股價(jià)異動(dòng),市場(chǎng)影響惡劣。
深圳證監(jiān)局認(rèn)為,中國(guó)寶安在信息披露和投資者接待方面存在以下問(wèn)題:其一,對(duì)子公司網(wǎng)站刊登信息把關(guān)不嚴(yán);其二,接待投資者調(diào)研工作不規(guī)范;其三,未及時(shí)關(guān)注媒體對(duì)公司的報(bào)道。
為此,深交所對(duì)上市公司中國(guó)寶安提出通報(bào)批評(píng),并對(duì)相關(guān)責(zé)任人中國(guó)寶安營(yíng)運(yùn)總裁賀德華、營(yíng)運(yùn)總裁兼董事會(huì)秘書(shū)婁兵分別給予通報(bào)批評(píng)的處分。
中國(guó)寶安在公告中稱:“這次持續(xù)幾個(gè)月被媒體輪番報(bào)道,成為市場(chǎng)關(guān)注的熱點(diǎn),是本公司上市20年來(lái)第一次遇到?!?h3 class="title-text">石墨烯油墨方大炭素(600516)
方大炭素是世界第三大的炭素制品生產(chǎn)供應(yīng)商,已經(jīng)具備了9000噸特種石墨的生產(chǎn)能力。作為國(guó)內(nèi)最大的炭素制品生產(chǎn)企業(yè),在產(chǎn)品研發(fā)和規(guī)模量產(chǎn)上都具有優(yōu)勢(shì),特別是在特種石墨產(chǎn)品的研發(fā)上具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。公司是國(guó)內(nèi)最大的石墨電極生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)能近20萬(wàn)噸,居亞洲第一,世界第三。
方大炭素在蘭州公司成立了國(guó)家碳素檢驗(yàn)研究中心,石墨烯似乎也呼之欲出。此外,公司還將建成全球最大的特種石墨生產(chǎn)基地,針狀焦及超高功率石墨電極的綜合產(chǎn)能也將位居全球炭素企業(yè)首位。值得注意的是,方大炭素的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于核能、航天等高科技領(lǐng)域。在核能領(lǐng)域,公司生產(chǎn)的反應(yīng)堆用核石墨是核反應(yīng)堆不可缺少的材料,被廣泛應(yīng)用于核電站以及軍工領(lǐng)域。
天富熱電、豫金剛石以及炭黑概念股:龍星化工(002442)、雙龍股份(300108)、黑貓股份(002068)等。
石墨烯出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中是在2004年,當(dāng)時(shí),英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡(jiǎn)單的方法得到越來(lái)越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開(kāi)膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作,于是薄片越來(lái)越薄,最后,他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,這就是石墨烯。這以后,制備石墨烯的新方法層出不窮,經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn),將石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)的領(lǐng)域已為時(shí)不遠(yuǎn)了。2100433B
經(jīng)過(guò)數(shù)年探索,國(guó)內(nèi)石墨烯技術(shù)終于有了突破性進(jìn)展。2013年1月22日,中科院重慶研究院實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出國(guó)內(nèi)第一款15英寸的石墨烯觸摸屏。
石墨烯是一種由碳原子按照六邊形進(jìn)行排布并相互連接而成的碳分子,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。石墨烯具有高導(dǎo)電性、高韌度、高強(qiáng)度、超大比表面積等特點(diǎn),在電子、航天軍工、新能源、新材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
石墨烯在電子行業(yè)的應(yīng)用中研發(fā)的方向主要有四個(gè)領(lǐng)域,包括1、石墨烯可替代晶硅應(yīng)用在將芯片領(lǐng)域,將芯片速度提高到THZ級(jí)別。全球每年半導(dǎo)體晶硅的需求量在2500噸左右,石墨烯如果替代十分之一的晶硅制成高端集成電路,市場(chǎng)容量至少在5000億元以上。
制造下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。石墨烯是目前已知導(dǎo)電性能最好的材料,這種特性尤其適合于高頻電路,石墨烯將是硅的替代品,可用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī),使電腦運(yùn)行速度更快、能耗降低。制造“太空電梯”的纜線。科學(xué)家幻想...
石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料,厚度僅為頭發(fā)的20萬(wàn)分之一,是構(gòu)建其它維數(shù)碳質(zhì)材料(如零維富勒烯、一維納米碳管、三維石墨)的基本單元,具有極好的結(jié)晶性及電學(xué)質(zhì)量。石墨烯...
石墨烯有很多多型號(hào),每種型號(hào)的參數(shù)指標(biāo)都不一樣,常見(jiàn)的有單層石墨烯,少層石墨烯,多層石墨烯。純度一般在95~99.5%.具體要看要求,價(jià)格在幾十元到幾百元每克,市面上很多用石墨烯氧化物當(dāng)石墨烯賣(mài)的,那...
1.可做“太空電梯”纜線
2.代替硅生產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)
3.光子傳感器
4.液晶顯示材料
5.新一代太陽(yáng)能電池
6.其它應(yīng)用
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2013年8月,劍橋大學(xué)的安德烈亞·費(fèi)拉里博士發(fā)布了一項(xiàng)最新研究成果。他拿著一塊透明的塑料,將其彎曲,然后像彈鋼琴一樣輕按它,這塊塑料就發(fā)出了音樂(lè)聲。原來(lái)這塊塑料上有一個(gè)隱形鍵盤(pán),這個(gè)鍵盤(pán)是用石墨烯電路打印而成的,其超強(qiáng)的柔韌性將可能實(shí)現(xiàn)把電話和電子報(bào)紙折疊放^口袋的夢(mèng)想。
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最先近日,南開(kāi)大學(xué)透露,該??蒲袌F(tuán)隊(duì)最先在全球范圍內(nèi)獲得一種特殊的石墨烯材料。這種被稱之為"光動(dòng)石墨烯"的材料可以在包括太陽(yáng)光在內(nèi)的各種光源照射下驅(qū)動(dòng)飛行,"有光即動(dòng)"創(chuàng)世界首次。南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳永勝和物理學(xué)院教授田建國(guó)的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)3年的研究,獲得了一種特殊的石墨烯材料。該材料可在包括太陽(yáng)光在內(nèi)的各種光源照射下驅(qū)動(dòng)飛行,其獲得的驅(qū)動(dòng)力是傳統(tǒng)光壓的千倍以上。
中國(guó)江南大學(xué)(Jiangnan University)與英國(guó)劍橋大學(xué)(University of Cambridge)劍橋石墨烯中心(Cambridge Graphene Centre;CGC)的研究人員合作,設(shè)計(jì)出一種以基于石墨烯的導(dǎo)電油墨生產(chǎn)導(dǎo)電棉織物的簡(jiǎn)單方法。
這種簡(jiǎn)單的工藝是由CGC研究人員Felice Torrisi及其研究團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)發(fā)的,它是一種低成本、具有永續(xù)性且環(huán)保的導(dǎo)電棉織品制造方法,只需利用基于石墨烯的導(dǎo)電油墨浸漬導(dǎo)電棉紡織品即可實(shí)現(xiàn)。
此外,它還利用了Dr. Torrisi以可印刷石墨烯油墨配方實(shí)現(xiàn)柔性電子的研究成果。這項(xiàng)研究采用的是化學(xué)改質(zhì)的石墨烯薄片,使其較未改質(zhì)的石墨烯更能黏著于棉纖維上。
在石墨烯油墨沉積于織物上之后,再通過(guò)熱處理步驟改善改質(zhì)石墨烯的導(dǎo)電性。研究人員表示,化學(xué)改質(zhì)的石墨烯對(duì)于棉纖維的粘附性類似于棉紗保持著色染料的方式,使得棉織物可在經(jīng)過(guò)幾次洗滌后仍保持其導(dǎo)電性。
這種油墨能以低成本進(jìn)行制造,而且在印刷或浸漬后仍棉織物仍保有其機(jī)械性能、透氣以及佩戴的舒適性。
導(dǎo)電石墨烯/棉織物的電子電子顯微鏡影像 (來(lái)源:Jiesheng Ren)
研究人員并設(shè)計(jì)了一種應(yīng)變傳感器,以展示這種新式石墨烯油墨的耐用度——這是因?yàn)榉稚⒃诳椢飪?nèi)的納米薄片網(wǎng)絡(luò)對(duì)于因振動(dòng)引起的應(yīng)力極其敏感。研究人員表示,這可作為可穿戴應(yīng)變傳感器,通過(guò)這種石墨烯涂層的智能棉紡織品,能夠可靠地檢測(cè)高達(dá)500次周期,即使是在一般洗衣機(jī)中經(jīng)過(guò)十幾次的洗滌后亦然。
這項(xiàng)研究得到了歐洲研究委員會(huì)的Synergy Grant、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)(National Natural Science Foundation of China)國(guó)際研究獎(jiǎng)學(xué)金以及中國(guó)科學(xué)技術(shù)部(Ministry of Science and Technology of China)的贊助支持。
此外,該技術(shù)正由劍橋大學(xué)商業(yè)化部門(mén)Cambridge Enterprise進(jìn)行商用化。
延伸閱讀:
石墨烯因其獨(dú)特的電學(xué)性能、力學(xué)性能、熱性能、光學(xué)性能和高比表面積,近年來(lái)受到化學(xué)、物理、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的極大重視,應(yīng)用前景廣闊,被公認(rèn)為21世紀(jì)的“未來(lái)材料”和“革命性材料”。具體在五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域:一是儲(chǔ)能領(lǐng)域。石墨烯可用于制造超級(jí)電容器、超級(jí)鋰電池等。二是光電器件領(lǐng)域。石墨烯可用于制造太陽(yáng)能電池、晶體管、電腦芯片、觸摸屏、電子紙等。三是材料領(lǐng)域。石墨烯可作為新的添加劑,用于制造新型涂料以及制作防靜電材料。四是生物醫(yī)藥領(lǐng)域。石墨烯良好的阻隔性能和生物相容性,可用于藥物載體、生物診斷、熒光成像、生物監(jiān)測(cè)等。五是散熱領(lǐng)域。石墨烯散熱薄膜可廣泛應(yīng)用于超薄大功耗電子產(chǎn)品,比如當(dāng)前全球熱銷的智能手機(jī)、IPAD?電腦、半導(dǎo)體照明和液晶電視等。?
中國(guó)科學(xué)院預(yù)計(jì),到2024年前后,石墨烯器件有望替代互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件,在納米電子器件、光電化學(xué)電池、超輕型飛機(jī)材料等研究領(lǐng)域得到應(yīng)用。全球范圍內(nèi)僅電子行業(yè)每年需消耗大約2500噸半導(dǎo)體晶硅,純石墨烯的市場(chǎng)價(jià)格約為人民幣1000元/g?,其若能替代晶硅市場(chǎng)份額的10%,就可以獲得5000億元以上的經(jīng)濟(jì)利益;全球每年對(duì)負(fù)極材料的需求量在2.5萬(wàn)噸以上,并保持了20%以上的增長(zhǎng),石墨烯若能作為負(fù)極材料獲得鋰離子電池市場(chǎng)份額的10%,就可以獲得2500噸的市場(chǎng)規(guī)模??梢?jiàn),石墨烯具有廣闊的應(yīng)用空間和巨大的經(jīng)濟(jì)效益 。2100433B
2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)將石墨烯帶入了人們的視線。2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈·海姆教授和康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授通過(guò)一種很簡(jiǎn)單的方法從石墨薄片中剝離出了石墨烯,為此他們二人也榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯是一種二維晶體,由碳原子按照六邊形進(jìn)行排布,相互連接,形成一個(gè)碳分子,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定;隨著所連接的碳原子數(shù)量不斷增多,這個(gè)二維的碳分子平面不斷擴(kuò)大,分子也不斷變大。單層石墨烯只有一個(gè)碳原子的厚度,即0.335納米,相當(dāng)于一根頭發(fā)的20萬(wàn)分之一的厚度,1毫米厚的石墨中將將近有150萬(wàn)層左右的石墨烯。石墨烯是已知的最薄的一種材料,并且具有極高的比表面積、超強(qiáng)的導(dǎo)電性和強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。
堪稱超級(jí)的物理特性
石墨烯是已知的最薄的一種材料,單層的石墨烯只有一個(gè)碳原子的厚度,這種厚度的石墨烯擁有了許多石墨所不具備的特性。
導(dǎo)電性極強(qiáng):石墨烯中的電子沒(méi)有質(zhì)量,電子的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)了在其他金屬單體或是半導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度,能夠達(dá)到光速的1/300,正因如此,石墨烯擁有超強(qiáng)的導(dǎo)電性。
超高強(qiáng)度:石墨是礦物質(zhì)中最軟的,其莫氏硬度只有1-2級(jí),但被分離成一個(gè)碳原子厚度的石墨烯后,性能則發(fā)生突變,其硬度將比莫氏硬度10級(jí)的金剛石還高,卻又擁有很好的韌性,且可以彎曲。(注釋:物理常識(shí),硬度越高,材料越脆。例如玻璃,剛玉和鉆石,非常容易打碎。原文此處有誤,請(qǐng)留意。)
超大比表面積:由于石墨烯的厚度只有一個(gè)碳原子厚,即0.335納米,所以石墨烯擁有超大的比表面積,理想的單層石墨烯的比表面積能夠達(dá)到2630m2/g,而普通的活性炭的比表面積為1500m2/g,超大的比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲(chǔ)能材料。
主要的制備方法有微機(jī)械剝離法、外延生長(zhǎng)法、氧化石墨還原法和氣相沉積法;其中氧化石墨還原法優(yōu)于制備成本相對(duì)較低,是主要制備方法。
石墨烯良好的電導(dǎo)性能和透光性能,使它在透明電導(dǎo)電極方面有非常好的應(yīng)用前景。觸摸屏、液晶顯示、有機(jī)光伏電池、有機(jī)發(fā)光二極管等等,都需要良好的透明電導(dǎo)電極材料。特別是,石墨烯的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性都比常用材料氧化銦錫優(yōu)良;氧化銦錫脆度較高,比較容易損毀。在溶液內(nèi)的石墨烯薄膜可以沉積于大面積區(qū)域。通過(guò)化學(xué)氣相沉積法,可以制成大面積、連續(xù)的、透明、高電導(dǎo)率的少層石墨烯薄膜,主要用于光伏器件的陽(yáng)極,并得到高達(dá)1.71%能量轉(zhuǎn)換效率;與用氧化銦錫材料制成的元件相比,大約為其能量轉(zhuǎn)換效率的55.2%。作為新興產(chǎn)業(yè)。石墨烯未來(lái)前途一片光明。
石墨烯特殊的結(jié)構(gòu)形態(tài),使其具備世界上最硬、最薄的特征,同時(shí)也具有很強(qiáng)的韌性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。這些及其特殊的特性使其擁有無(wú)比巨大的發(fā)展空間,未來(lái)可以應(yīng)用于電子、航天、光學(xué)、儲(chǔ)能、生物醫(yī)藥、日常生活等大量領(lǐng)域。2100433B