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中国再创一成就,比钢铁还要硬100倍,或将要进入轻量化时代

发布日期:2022-04-28 19:27    点击次数:149

图为石墨烯晶圆片

随着中国再次创造一项成就,成功研发出比钢铁还要硬100倍的石墨烯,接下来中国研发的各种装备或将要进入轻量化时代,在中国在材料学上的科技实力远远超出国外之后,石墨烯技术的发展将会给中国带来什么样的影响?

图为显微电镜下的石墨烯材料

在说石墨烯之前,或者人们还需要了解一下什么叫做碳纤维,因为碳纤维,就是将石墨烯束编织层用树脂粘结从而制造出来的一种有着高模量以及极强耐拉性的新材料,尽管由于碳纤维的树脂基层在强度上并不如掺杂在其中的石墨烯材料,导致现实中的碳纤维材料模量指标远低于相同质量单位的石墨烯,但在中国就石墨烯量产能力的加强,以及确保本国长链石墨烯生产得到进步以后,未来中国不仅能得到高品质的石墨烯单质,就连作为石墨烯/树脂复合材料的碳纤维性能,也会随着国产石墨烯生产的进步,而在一定程度上得到充分的改进。

图为石墨烯超导体

尤其在中国已经开始对石墨烯单质开始进行研究之后,这种材料的独特性更是被展现了出来:就从现今的研究记录来看,石墨烯单质的强度,达到了普通钢材的100倍,这意味着完整的石墨烯片将能有效提升装甲的强度,哪怕现今中国并不能生产出大片完整石墨烯,单纯依靠石墨烯粉末也能使包括水泥、部分钢铁装甲又或者复合装甲的强度得到一定的提升。

其次,石墨烯自身作为片状单子结构体的特性,让两层石墨烯之间的摩擦阻力变得非常低,这让石墨烯在某种意义上可以被作为固体润滑剂来使用,再加上石墨烯具备单一方向上的导热性和导电性,这种材料如果被用在散热系统上,也同样能够发挥出让人觉得不可思议的特性,最后,倘若将两片石墨烯摆放成一定的角度,那么,在一定情况下,石墨烯本来就很低的电阻就会变成零,这让石墨烯在某些特殊情况下可以被当作高温超导体来使用,这种特性是其他材料所不提供的。

图为石墨烯粉末

最后,通过石墨烯的层间角度调整,它还同样可以表现出作为半导体的特性,这让石墨烯可以作为晶圆材料而使用,而石墨烯在隔绝空气的前提下,还拥有着极高的耐热性,这点,让它们相比于基于单晶硅或者多晶硅而制造出来的现代半导体设备来说有着非常巨大的优势,至少,在这两种芯片被超频使用的时候,能承受更高温度的石墨烯,其对超频的耐受能力显然是远超于达到100摄氏度就等同报废的硅基芯片的。

难怪中国对石墨烯研究的投入会让世界各国为之重视,因为对这种材料的研究如果取得成功,并且其研究成果能够被快速应用,这将意味着一个国家的基础,将能在短时间内得到进步。