取得突破! 中国石墨烯成功研制, 比普通钢铁还要硬100倍

半导体工业是中国在进入新世纪以来十分注重的一个产业领域,在发展半导体工业中就不得不说到材料技术的革新了,此前引领半导体材料工业发展的只有少部分西方国家,因为专利保护权,极大限制了很多国家的半导体工业发展,所以在材料领域的革新引起了中国的重视。

随着中国在材料领域中下大功夫研发,这让中国终于在导体材料领域取得了突破,其中便有一个代表,便是石墨烯。

那么石墨烯有着什么样的特点,石墨烯材料技术的突破会给中国带来什么样的影响呢?

一、半导体材料的重大突破

当电子工业大行其道的时候,半导体工业便成为了一个重要的经济产业之一,虽然中国在这一领域起步较晚,但是在半导体工业中的不少关键材料上,中国还是下了大力气研发,这让中国在半导体材料领域取得了不少的突破,其中便有在导体材料领域的一项技术成功突破,这便是石墨烯,也给中国科技的实力带来了提升,再一次远超国外。

石墨烯理论提出非常早,但是对于石墨烯真正在半导体工业上应用还是一个难题,这主要还是因为石墨烯在具体的量化生产上还是有一定的困难,于是至今石墨烯都没有能够走上大规模应用,仅仅在电池领域上崭露头角。

石墨烯之所以能够在电池领域上得到应用,这主要是利用石墨烯的低电阻的特性,加大了电池的利用率,这也延长了电池寿命,于是石墨烯很快成为了电池领域十分亲睐的一种材料。

石墨烯在最初发现时便是得益于它的超导体特性,在高温下,石墨烯在一定结构下能够实现超导,即使没有高温,在常温下这样的结构也能保持相当下的电阻,于是这一点让石墨烯成为了未来电能使用上的一种必不可少的材料。

正因为石墨烯有这样明显的优势,中国在石墨烯的生产工艺以及应用上才会下如此大的功夫,这让中国领先于西方掌握了石墨烯完整的生产和加工技术,成为了半导体工业上的一个重大突破。

二、军事领域潜力巨大

除了在半导体工业领域影响巨大外,石墨烯还在未来的军事领域有着很大的影响,所以中国在完成量产石墨烯工艺的研发后,就将石墨烯的这一材料特性运用到了军事上,成为了未来军事领域的重要材料。

石墨烯在军事领域的应用主要体现在复合装甲上,这也是得益于石墨烯材料的硬度可以达到普通钢材的100倍,于是石墨烯材料自然也就成了日后复合装甲材料中的明星。

虽然石墨烯在单质硬度上的特性仅仅只是意味着它日后在军事领域应用的潜力,但不得不承认想要让石墨烯成功应用到军事上并不容易,特别是在复合装甲的制造上更是凸显出了它的加工难度。

想要让石墨烯成为复合装甲的一部分,那么就必须在材料嵌合和石墨烯单质结构上做文章,但这又是制造工艺上最为困难的一个环节,于是如今突破了石墨烯量产工艺的中国想要真正地将石墨烯应用到未来的复合装甲领域还有很长的一段路要走。

在加工制造领域中石墨烯与其他材料的嵌合成了一个比较大的难点,因为石墨烯材料硬度大,铺设在装甲表层的话又会因为导热增大红外辐射量,从而成为了复合装甲中的一个累赘,所以石墨烯材料如何与其他材料嵌合以降低自身材料对复合装甲的副作用就是一个重点。

此外石墨烯在单质结构上表现的硬度有相当大的差异,如何让石墨烯保持高硬度的单质结构形态也是一个制造难点,于是这让中国在未来想要将石墨烯应用到军事领域出了不少难题。

军事领域除了能让石墨烯在复合装甲上显现出材料优势外,石墨烯也在航空上大显身手,因为石墨烯是一种耐高温材料,于是中国在实现石墨烯量产工艺后不久,便将石墨烯运用到了航空上,在宇航员返回地面的返回舱中采用了石墨烯作为隔温材料,于是这让石墨烯第一次走上了国防领域。

石墨烯在返回舱中的表现可以说表现出了在耐高温上的优势,同时因为能阻隔摩擦对返回舱的影响,这让返回舱返回地面的这段过程中抗变形能力极大提升,对宇航员的保护也更加具有优势,所以这让石墨烯很快成为了下一代航空材料中的首选材料,也让中国在石墨烯运用领域上走在了世界的牵头。

三、结语:

作为一种具备战略意义的材料,掌握其量化生产工艺变得非常关键,于是中国在掌握了石墨烯的量化生产工艺后,便已然走到了世界的前面,成为一种新材料领域的引领者,这也让中国数十年的投入看到了成果的展现。

posted on 2022-05-01  admin  阅读量:

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