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戰略新興產業
石墨烯行業應用潛力廣泛 有望催生萬億元級新市場
時間: 2018/11/29 10:20:00

2018/09/04 (來源:中國礦業報)

中國粉體網訊  科技是第一生產力,它能改變人們對某種物質的利用方式,拓寬其應用范圍。目前,科學家最新研制一種超薄“超級材料”制成的人造視網膜,可以幫助數百萬名眼疾患者再度恢復視力。沒錯,這一“超級材料”就是石墨烯。

 

來自美國得克薩斯大學和韓國首爾國立大學的研究人員利用石墨烯、二硫化鉬、黃金、氧化鋁和硝酸硅的組合,構造了一種比現有模型更好的人工視網膜。石墨烯具有許多的獨特性能,它可能是構建更好人工視網膜的關鍵材料。盡管它只有一層碳原子厚度,但是它強度很大,超級柔韌,而且非常輕。研究人員指出,這是第一次證明可以使用薄層石墨烯和二硫化鉬來成功制造出人造視網膜。盡管這項研究還處于起步階段,但是使用材料來恢復視力,是一個非常激動人心的起始點。如果未來對含有石墨烯的人造視網膜進行深入研究,就像研究人員所希望的那樣,我們最終可能會在超級材料功能列表中增加一種超級功能——恢復視力受損者的視力。

 

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事實上,石墨烯是在光、電、熱、力等方面具有優異性能,極具應用潛力、可廣泛服務于經濟社會發展的新材料。例如,石墨烯在發熱過程中產生的8~14微米遠紅外線恰是其中最適合人體健康的波段。由此,攜帶具有這樣功能的石墨烯產品,猶如請了針灸按摩師為自己調理經絡免疫系統。無疑,這對電腦族、手機族、久坐開車的司機及患有頸椎病的人是個福音。另外,僅1厘米厚的石墨烯電池在5分鐘內給智能手機充滿電,堪稱充電王;可折疊LED透明柔性屏可看電影、打電話和網頁瀏覽;線射頻識別標簽可打印在普通的紙上,反復折疊150000次性能不損失。隨著產業技術的不斷突破及下游端各類應用的持續開發,石墨烯材料商業化應用進程也將持續提速。未來,石墨烯應用市場發展潛力巨大,將催生萬億元級新市場。

 

石墨烯在能源裝備、交通運輸、航空航天、海工裝備等產品上有良好的應用前景。據前瞻產業研究院發布的《石墨烯行業深度市場調研與投資戰略規劃分析報告》統計數據顯示,目前全球石墨烯年產能達到百噸級,未來5~10年將達到千噸級。到2020年,全球石墨烯市場規模將超1000億元。其中,中國占比50%~80%。中國將在全球石墨烯產業中起到主導和核心作用。到2020年,石墨烯產業化規模將取得突破。其中,新能源行業的鋰電池和超級電容市場規模將突破534億元。在電子信息行業的柔性顯示和可穿戴領域,市場規模將突破267億元。在復合材料市場的塑料、橡膠、涂料、導電油墨四領域市場,規模將突破372億元。在節能環保領域,將突破90億元。在熱管理領域,電子產品散熱膜、LED散熱材料、石墨烯發熱膜等市場規模將突破341億元。在生物醫藥領域方面,石墨烯應用于生物安全、納米載藥體系、基因治療、生物監測以及生物成像和診斷方面,市場規模將突破91億元。

 

石墨烯被認為會對未來產業發展產生“顛覆性”影響,石墨是制備石墨烯的重要原料之一。石墨烯的制備方法根據原料的不同可以分為兩類:一類是以天然石墨作為原料,經過氧化還原法、液相剝離法、微機械剝離等方法制備;另一個是以甲烷、乙烯、乙炔等碳氫化合物為原料采用氣相沉積法(CVD法)、SiC外延生長法等制備。目前,利用天然石墨制備石墨烯是商業化程度最高的方式,石墨烯產業發展熱度直接引發了石墨資源的開發熱潮。

 

資料顯示,中國石墨礦儲量5500多萬噸,占全世界的77%左右,資源優勢明顯。目前,國內在發展石墨烯產業上已經具備一定基礎,據悉,中國在石墨烯領域的專利數量占到全世界的40%左右,產業化方面取得了一定的成就。目前,石墨烯加工成本已降至2011年的1/10,優良率和一致性也有較大的提升,有利于下游應用領域的拓展和開發。

 

(中國粉體網編輯整理/三昧)

 
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