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2019年,石墨烯将在这七个领域蓬勃发展,市场将逐步成熟

编辑: 发布时间:2019-10-18 13:43:30

2019年,石墨烯将在这七个领域蓬勃发展,市场将逐步成熟


石墨烯作为一种新型材料,近年来备受关注。它的应用非常广泛。在半导体、光伏、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等传统和新兴领域,将带来革命性的技术进步。

我国政府高度重视石墨烯产业的发展,出台了一系列系统布局的相关政策,将石墨烯列入了十三五165个重大项目,相关政策的实施对促进技术创新、支撑和发展具有重大战略意义。发展战略性新兴产业,加快走中国特色新型工业化道路。

随着石墨烯在新领域应用的不断发展,其应用市场规模不断扩大,发展趋势良好,石墨烯在下游市场的应用主要表现在新能源、大健康、电子信息、节能环保、生物医学、化工等七个领域。铝工业、航空航天等。

碳材料是第一种商业化的锂离子电池正极材料。石墨烯作为碳材料中的一员,由于其独特的结构、高比表面积和特殊的电子传导方式,引起了研究者的广泛关注,石墨烯在锂离子电池中的应用可以解决锂离子电池中石墨化的问题。传统锂离子电池的能量密度和功率密度难以同时获得。可作为石墨烯复合正负极材料和锂离子电池正负极材料的导电添加剂,全面提高锂离子电池的性能,同时具有二维高比表面积石墨烯的特殊结构及其优异的电子性能。透射能力能有效地提高阴极材料的导电性和锂离子的扩散和透射能力。

石墨烯具有重量轻、导电率高、导热率高、强度高等优点,在导热材料领域有很大的发展空间,石墨烯加热不仅加热速度快、电热辐射转换效率高,而且具有均匀的温度分布。在石墨烯加热膜的整个表面,最重要的是会产生远红外辐射,具有良好的医疗和理疗效果,石墨烯在大健康领域的应用主要集中在智能穿戴、智能家居和理疗等产品上。石墨烯加热技术具有健康、环保、安全、智能、无尘静音等优点。

从目前石墨烯的应用来看,大健康领域是石墨烯工业化最早的领域之一。2017年,石墨烯在大健康领域的市场规模达到5亿元。部分企业引进了石墨烯护颈器、护腰器、保暖服、眼罩等产品,并在市场上销售,2018年平昌冬奥会上,72名演员身着聂旺科技研发的石墨烯智能保暖服,在后续的条件下,在市场上脱颖而出。由于衣服的轻便和舒适性,衣服可以在-20摄氏度下加热到50摄氏度并持续4小时。

随着电子工业技术的不断发展,现代电子电器正朝着体积小、能量密度高的方向发展,这一趋势越来越激烈,随着电子产品工作频率的快速增加,电子器件产生的热量将迅速积累。进食并增加。如果热量不能及时排出,电子元件的工作温度也会急剧上升,这不仅会影响设备的正常工作效率,而且会缩短设备的使用寿命。因此,研制高导热界面导热材料是当务之急,单层石墨烯的导热系数可达5300W/mk,当层数增加到2-4时,导热系数降至2800W/mk-1300W/mk,但仍远高于铜(398W/mk),即BES。石墨烯是一种理想的电子元器件导热材料。

同时,石墨烯天线将成为印刷电子技术(银膏天线之后)在射频识别(RFID)应用中的又一代表性工作。目前,铝蚀刻天线的工艺主要有金属键合、光刻胶印刷、金属蚀刻等。其工艺复杂、成本高、不环保,采用石墨烯导电膏制作天线具有环保、无污染、价格便宜、质量轻等特点。适用于各种无线天线的打印。在性能和市场价格方面具有充分的竞争力。

石墨烯是最硬的材料之一,具有比表面积大、导电性好等优良性能。石墨烯在环境保护领域具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场价值,主要用于海水淡化、污水处理、大气处理、电能替代、LED散热等节能环保领域。

在国家煤改电政策的大力推进下,石墨烯电热膜产业已初具规模。深圳恩旺科技开发了一种石墨烯高温阻燃电热膜,可广泛应用于家庭取暖、中医理疗、医疗取暖、温度管理等领域。该产品耐高温180度,电热转换率99%,使用寿命30000,一小时以上均匀性好,加热时间10秒快。有效地解决了现有电加热产品的转化率低、性能下降、局部高温等瓶颈问题。

石墨烯原料价廉、易得、制备简单。以石墨烯和多糖为原料合成的复合材料与细胞具有很强的相容性,可作为细胞生长支架;石墨烯衍生物表面含有大量含氧基团,可促进细胞的粘附、增殖和分化。干细胞的离子,可用于骨组织工程的进一步结构功能修饰;基于石墨烯材料的生物传感器可用于检测血清样品中的葡萄糖含量、细菌分析、DNA和蛋白质检测等。功能化石墨烯也可作为运输药物的载体。靶细胞提高治疗效果和效率;石墨烯比碳纳米管具有更大的表面积、更低的毒性和更低的价格,其光热处理效果更好,石墨烯可能成为癌症光热处理的替代品。材料科学。

石墨烯在化学工业中的潜在应用主要集中在橡胶、塑料、防腐涂料、润滑剂、润滑脂等领域,如石墨烯具有二维层状结构、比表面积大、对水、氧、氯离子有阻隔性等。石墨烯防腐涂料在防腐涂料领域有着广阔的应用前景,它具有以下优点:石墨烯重防腐涂料在化学重污染气体和复杂海洋环境等恶劣条件下可获得更长的防腐寿命;石墨烯的加入大大降低了防腐涂料的用量。在锌粉含量降低70%的前提下,耐盐雾性能仍然是环氧富锌涂料的四倍以上,满足了轻质涂料材料的要求。松香涂料。

此外,石墨烯作为一种新材料,在润滑油/润滑脂的应用中也占有优势。以前,超细石墨粉(或二硫化钼粉、聚四氟乙烯粉等)作为填料经常出现在润滑脂中,以提高润滑脂的润滑性能。石墨烯作为一种新型材料,希翼在传统润滑剂中发挥特殊的作用,在润滑、防锈、抗破胶等方面具有一定的优势,发现纳米材料具有易烧结、低熔点的特点。因此,基于纳米材料的新型极压抗磨剂的机理并不是在两个摩擦副的表面形成低剪切强度的物理化学膜,导致保护膜之间产生摩擦磨损,而是将一个滑动摩擦转变为滑动复合摩擦。和滚动。摩擦模式达到了减少摩擦的目的。

随着航天工业的发展,对复合材料的性能提出了更高的要求。因此,有必要开发性能更高的新型复合材料。石墨烯具有高强度、高导热性和抗电磁干扰等特点,可应用于航空航天材料中。它可以改善航空航天材料的性能,有可能改变我国航空航天材料主要依靠进口的状况。。目前,石墨烯在航空航天中的应用主要包括大型微波消声室的吸取材料、飞机和武器平台的隐身、轻质复合材料。材料、抗雷达干扰电缆、航空航天热管理系统、航空轮胎、雷达电磁屏蔽等领域。

石墨烯工业整体发展具有良好的应用前景。未来,石墨烯工业的发展趋势将是更加绿色、优质、大规模的制备、多层次、多功能的组装与集成。未来,工业资源将在新能源、生物医学、电子信息、航空航天等领域进一步整合和应用。(来源:物联网世界)



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