第599章 恐怖的石墨烯
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石墨烯這個名詞對大多數人來說並不稀奇,也有不少人知道它擁有非常棒的效能。
但具體如何,大多數人說不上。
就只說它的力學效能,理論楊氏模量達1.0tpa,固有的拉伸強度為130Gpa。
這是什麼概念呢?
楊氏模量的大小標誌了材料的剛性,楊氏模量越大,越不容易發生形變。它是沿縱向的彈性模量(不同於水平及其它方向),是彈性模量的一種。
碳鋼的彈性模量為196-206Gpa,鋁為68Gpa,玻璃為55Gpa,縱紋木材為9.8-12Gpa,而橫向木材為0.5-0.98Gpa左右。
從這些資料對比可以看出來,石墨烯是碳鋼的5倍左右(1t=1024G)。
但它固有的抗拉強度竟然達到130GpA,是我們常見碳鋼材料q235b的350倍左右,這就很恐怖了。
當然,如果僅僅於此,並不稀罕。
比如玻璃的彈性模量比碳鋼的彈性模量也差不少,但玻璃的韌性並不好。
而石墨烯的韌性非常好,可以彎曲,即具有柔韌性。
在金屬材料界有個認知,越是抗拉強度大,它的硬度就大,韌性就差,即越脆。
石墨烯不屬於金屬材料,本質就是石墨,它是很硬,但它韌性並不差。
所以,它才引起科學界重視。
那麼,如果能夠量產,光憑這個力學效能應用就非常廣了。
獲得諾貝爾物理學獎的科學家曾這樣比喻其強度:利用單層石墨烯製作的吊床可以承載4Kg的重物。
這樣可以估算,如果將多層石墨烯疊放在一起,使其厚度與食物保鮮膜相同的話,便可以承載一輛2噸重的汽車。
一層保鮮膜的厚度大概是0.01毫米,按照這比例估算的話,推算出單層石墨烯大概是0.00002毫米,十萬分之二毫米。
實際上,單層石墨烯要薄許多。
其實,石墨烯一層層疊起來就是石墨。
只不過,石墨中的石墨烯並不連成一起,沒有編製成一張網。
再從其它效能來看,熔點3850c左右,比金剛石還要高500c,說明它的穩定性,如果熔點只有幾百攝氏度,比如鋁,高溫情況下將不能使用,這個效能非常重要。
再加上的密度很低,優越的導電性等等,可應用的領域就多了。
不過,它的製造難度非常大,目前只活躍在實驗室中,並沒有實際應用。
星海集團有一個二十人左右的科研團隊,目前累積也投入了一億元科研資金(包括人員成本),在實驗室可以提取出來,雖然水平處於世界一流,但依然沒法量產。
這樣的科研專案組在星海集團有不少,至今做出來的成果只限於實驗室,沒法量產。
沐陽打算研製它,主要應用於超級計算機和柔性材料等。
石墨烯電池方面,它有個優勢,解決了新能源電池充電時間長的問題,充電效率能達到鋰電池的100倍,並且充電迴圈超過5萬次,同時還避免了穿刺、撞擊時起火風險,並且不需使用鈷、鎳等金屬。
但是,在能量密度方面,就比較差了,按照各國目前實驗室的理論來看,約為每公斤65 wh,僅為星海集團三元鋰電池能量密度的四分之一。
如果這樣的能量密度用在新能源電池上當然不行,客戶寧願充電時間長一些,但如果能夠解決能量密度問題,接近三元鋰電池的話,而且成本低,那在新能源汽車領域才有市場。
否則,它就是雞肋了。
石墨烯量產都難,想低成本不太可能。
所以,沐陽也沒指望搞什麼
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