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第599章 恐怖的石墨烯

石墨烯这个名词对大多数人来说并不稀奇,也有不少人知道它拥有非常棒的性能。

但具体如何,大多数人说不上。就只说它的力学性能,理论杨氏模量达10ta,固有的拉伸强度为130ga。

这是什么概念呢?杨氏模量的大小标志了材料的刚性,杨氏模量越大,越不容易发生形变。

它是沿纵向的弹性模量,是弹性模量的一种。碳钢的弹性模量为196206ga,铝为68ga,玻璃为55ga,纵纹木材为9812ga,而横向木材为05098ga左右。

从这些数据对比可以看出来,石墨烯是碳钢的5倍左右。但它固有的抗拉强度竟然达到130ga,是我们常见碳钢材料q235b的350倍左右,这就很恐怖了。

当然,如果仅仅于此,并不稀罕。比如玻璃的弹性模量比碳钢的弹性模量也差不少,但玻璃的韧性并不好。

而石墨烯的韧性非常好,可以弯曲,即具有柔韧性。在金属材料界有个认知,越是抗拉强度大,它的硬度就大,韧性就差,即越脆。

石墨烯不属于金属材料,本质就是石墨,它是很硬,但它韧性并不差。

所以,它才引起科学界重视。那么,如果能够量产,光凭这个力学性能应用就非常广了。

获得诺贝尔物理学奖的科学家曾这样比喻其强度利用单层石墨烯制作的吊床可以承载4kg的重物。

这样可以估算,如果将多层石墨烯叠放在一起,使其厚度与食物保鲜膜相同的话,便可以承载一辆2吨重的汽车。

一层保鲜膜的厚度大概是001毫米,按照这比例估算的话,推算出单层石墨烯大概是000002毫米,十万分之二毫米。

实际上,单层石墨烯要薄许多。其实,石墨烯一层层叠起来就是石墨。

只不过,石墨中的石墨烯并不连成一起,没有编制成一张网。再从其它性能来看,熔点3850c左右,比金刚石还要高500c,说明它的稳定性,如果熔点只有几百摄氏度,比如铝,高温情况下将不能使用,这个性能非常重要。

再加上的密度很低,优越的导电性等等,可应用的领域就多了。不过,它的制造难度非常大,目前只活跃在实验室中,并没有实际应用。

星海集团有一个二十人左右的科研团队,目前累积也投入了一亿元科研资金,在实验室可以提取出来,虽然水平处于世界一流,但依然没法量产。

这样的科研项目组在星海集团有不少,至今做出来的成果只限于实验室,没法量产。

沐阳打算研制它,主要应用于超级计算机和柔性材料等。石墨烯电池方面,它有个优势,解决了新能源电池充电时间长的问题,充电效率能达到锂电池的100倍,并且充电循环超过5万次,同时还避免了穿刺、撞击时起火风险,并且不需使用钴、镍等金属。

但是,在能量密度方面,就比较差了,按照各国目前实验室的理论来看,约为每公斤65h,仅为星海集团三元锂电池能量密度的四分之一。

如果这样的能量密度用在新能源电池上当然不行,客户宁愿充电时间长一些,但如果能够解决能量密度问题,接近三元锂电池的话,而且成本低,那在新能源汽车领域才有市场。

否则,它就是鸡肋了。石墨烯量产都难,想低成本不太可能。所以,沐阳也没指望搞什么石墨烯电池,有那个精力,还不如继续深入提升三元锂电池的电池容量。

毕竟星海集团在这个行业已经是龙头企业,也收购了大量原材料。但不管如何,石墨烯的特殊力学性能作用,使它的应用非常广泛。

对航,可以减轻许多装置。可以应用在防弹车上,使车辆更轻;也可以应用在战斗机、军舰、坦克、防弹衣上,强度更强,可以整体轻型化。

沐阳打开成就点商店,搜索石墨烯相关的生产制造技术,要求能够大量生产的。

很快跳出几十款技术,有单层石墨烯和多层石墨烯技术。既然有多层石墨烯制造技术,沐阳更倾向于这个,毕竟单层石墨烯太过于薄了,真要投入使用,还是需要进行叠加。

石墨烯的原子间可以透过光子,只要不是很厚,可以说它是透明材料。

比如它可以与布、尼龙叠加,做成防弹衣、轻型防弹头盔及其它韧性好的工具,比如一把伞,也可以用来挡子弹,也可以用来制造强度非常强悍的柔性曲面屏幕,轻型防弹玻璃,太多太多用处了。

目前制备石墨烯的方法有不少种,比如机械剥离法、氧化还原法、取向附生法、碳化硅外延法、赫默法、化学气相沉积法等。

而商店里的制备方法,大多与碳化硅外延法非常相似,称为碳化硅堆积法。

也说明了其它制备方法想走量产走不通。碳化硅堆积法是通过在超高真空的高温环境下,使硅原子升华脱离材料,剩下的c原子通过自组形式重构,从而得到基于sic衬底的石墨烯。

想搞多少层就可以搞多少层,也可以十层、一百层那样铺一起。这种方法可以获得高质量的石墨烯,但是这种方法对设备要求较高。

有些类似金属3d增材工艺制造方法,可以控制尺寸大小和任何形状。

沐阳一一浏览技术介绍,选择一项比较适合公司的技术。成就点需求很多,高达1000点,让沐阳有些肉疼。

“确定购买!”十多分钟后,沐阳吸收完碳化硅堆积法技术,对它有了更深的了解。

按照技术介绍,基础设备有些类似金属3d增材设备,但需要在真空、超高温环境下制造。

这样子的生产制造要求,哪怕能量产,成本不会低到哪里去。相对于实验室那种一克成本就高达上千元,那肯