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未来十 大最具潜力新材料

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发布时间: 2017-06-20  

石墨烯或将彻底改变21世纪。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。
  《新材料 产业十二五规划》为许多 的材料在中国未来的发展指明了方向,本期将 沉淀前段时间一直以来材料科学的调查研究精华,为跨越 三个阶段的新材料研究列出期终榜单。
  2012年,工信部发布的《新材料 产业十二五发展规划》将石墨 烯作为前沿新材料之一。国家科技重大专项、国家973计划也 围绕石墨烯部署了一批重大项目。业内人士估计,石墨烯 规模未来能达到万亿元以上。
  另一个火热的新材料,是碳纤 维及其复合材料。
  随着低 碳经济的不断发展,碳纤维 产品的需求也将不断攀升。碳纤维强度大、密度低、线膨胀 系数小等特性使之在飞机制造等军工领域、汽车和 医疗器械等工业领域、高尔夫 球棒和自行车等体育休闲领域备受追捧。
  第三种新材料,是轻型合金,主要包括铝合金、镁合金和钛合金。这三种 轻型合金由于轻量化、高强度等特点,已经在 越来越多的领域开始取代传统的钢才和重型合金。据资料显示,近年来 我国批量生产的军用飞机机体和发动机用钛质量合计占比达25%,而F-22钛合金占比更是高达41%.预计到2015年,关键新 合金品种开发取得重大突破,形成高端铝合金材30万吨、高端钛合金材2万吨、高强镁 合金压铸及型材和板材15万吨的生产能力。
  第四种 新材料是功能性膜材料。根据科技部《高性能 膜材料科技发展十二五专项规划》,预期至2015年膜产 业结构达千亿元规模,十二五 期间年均增长率30%,市场前景广阔。
  此外,碳纳米管、超导材料、半导体材料、智能材料、生物材 料和特种玻璃都是目前最为火热和最具潜力的新材料品种。
  新材料中,石墨烯 是目前发现的最薄、最坚硬、导电导 热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯被称为黑金,是新材料之王,科学家 甚至预言石墨烯将彻底改变21世纪。
  有趣的是,石墨烯 诞生并没有使用高大上的科学技术,而是由 英国曼彻斯特大学的两位科学家用透明胶带从石墨晶体上粘出来的。
  石墨烯 目前最有潜力的是成为硅的替代品,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。而近日,美国麻 省理工学院的科学家通过研究发现,在特定情况下,石墨烯 能够被转化成具有独特功能的拓扑绝缘体。这一研究发现,有望带 来一种制造量子计算机的新方法。
  其次,石墨烯 能助力超级电容器、锂离子电池的发展。据相关资料显示,加入石墨烯材料,同等体 积的电容可扩充5倍以上的容量,而锂电 池电极中加入石墨烯则可大幅度提高其导电性能。此外,石墨烯 还可应用于电路、触摸屏、基因测 序以及制造出羽翼般超轻型飞机、超坚韧防弹衣等领域。

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