七大新兴产业一新兴材料之石墨烯概念股
石墨烯的发展前景
石墨烯
石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,是包括富勒烯,碳纳米管,石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元,就是石墨的单层薄片.石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快.石墨几乎是矿物质中最软的,但如果"切"成一个碳原子厚的薄片,"性格"就会发生巨变:重量很轻,强度,韧性,透光性及导电性却是世界各种材料中的"冠军".石墨烯,是人类已知强度最高,韧性最好,重量最轻,透光率最高,导电性最佳的材料.2010年10月5日,英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在石墨烯(graphene)研究方面的杰出成就而荣获2010年诺贝尔物理学奖.
石墨烯的结构:
石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮.它不仅是已知材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快.石墨烯在原子尺度上结构非常特殊,必须用相对论量子物理学(relativistic quantum physics)才能描绘.石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况.石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定.这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性.石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射.由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯中电子受到的干扰也非常小.
石墨烯的特性:
石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度,石墨烯具有许多独特的物理化学性质,如高比表面积,高导电性,机械强度高,易于修饰及大规模生产等.这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为"载荷子",在一片石墨烯晶体上人为施加一个电压(相当于一个势垒),然后测定石墨烯的电导率.一般认为,增加了额外的势垒,电阻也会随之增加,但事实并非如此,因为所有的粒子都发生了量子隧道效应,通过率达100%.这也解释了石墨烯的超强导电性:相对论性的载荷子可以在其中完全自由地穿行. 研究也发现,尽管只有单层原子厚度,但石墨烯有相当的不透明度:可以吸收大约2.3%的可见光.而这也是石墨烯中载荷子相对论性的体现.美国哥伦比亚大学两名华裔科学家最近发现,铅笔石墨中一种叫做石墨烯的二维碳原子晶体,竟然比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍.作为炭材料最小的构筑单元,二维大分子石墨烯在水油界面和催化剂作用下具有自组装潜力.这种物质为"太空电梯"超韧缆线的制造打开了一扇"阿里巴巴"之门,让科学家梦寐以求的2.3万英里长(约合37000千米)太空电梯可能成为现实.石墨烯可以应用于晶体管,触摸屏,基因测序等领域,同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破.
石墨烯的未来:
地球上很容易找到石墨原料,而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质,它将拥有众多令人神往的发展前景.它不仅可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料,可以制造出超坚韧的防弹衣,甚至还为"太空电梯"缆线的制造打开了一扇"阿里巴巴"之门.美国研究人员称,"太空电梯"的最大障碍之一,就是如何制造出一根从地面连向太空卫星,长达23000英里并且足够强韧的缆线,美国科学家证实,地球上强度最高的物质"石墨烯"完全适合用来制造太空电梯缆线!人类通过"太空电梯"进入太空,所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多.为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料,美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏.石墨烯除了异常牢固外,还具有一系列独一无二的特性,石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料,使它在微电子领域具有巨大的应用潜力.研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品,能用来生产未来的超高速计算机,可以让电脑开机只需1秒钟.这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料,制造出超坚韧的防弹衣,甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实.石墨烯将给电子业带来"工业革命".
二.石墨烯概念股
1,中国宝安(000009.sz),子公司贝特瑞公司在原有石墨技术的基础上,开始了石墨烯的研发和产业化攻关.目前已完成石墨烯制备工艺的小试,正在进行中试,并已提交了该产品相关技术的发明专利申请一项.贝特瑞拥有中国天然鳞片状石墨主要产地之一的黑龙江鸡西石墨矿,未来石墨深加工原材料丰富而且优质.公司鸡西石墨产业园石墨深加工产品年处理茶能3000吨.
2,方大碳素(600516.sh),公司收购成都炭素后,等静压石墨产品表现良好,并建设特种石墨生产基地项目.公司新建设的石墨化项目设计产能4.5-5万吨/年

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