【名词解释】
石墨烯
谁是“材料之王”?越来越多的答案指向石墨烯。它是目前世界上已发现的最薄、最坚硬的纳米材料,而且结构非常稳定,柔韧性很好,同时也是目前已知导电性、导热性最出色的材料。其导电性优于金属银和铜,强度是不锈钢的100倍,导热性是铜的10倍,电子迁移率是商用硅的100倍,透光能力强。据推测,2018年,全球石墨烯规模约为329亿美元,未来10年左右,石墨烯的产业规模将达到万亿元人民币。
【观点】
从供给侧发力
找准应用市场
厦门该如何发挥自身优势,发展石墨烯产业?
“关键还是要从供给侧着手,孵化应用端,引导企业面向市场来生产石墨烯产品。”在中科院海西研究院厦门稀土材料研究所岳红军博士看来,石墨烯的功能化应是石墨烯产业发展的重要方向。“此前有一些地方的石墨烯企业生产出了产品却堆积在仓库,因为他们找不到市场。”岳红军建议,厦门要结合现有环境和自身优势,找准石墨烯的应用市场,“譬如厦门的海洋产业发展得不错,应用石墨烯做海洋防腐涂层就是一个适合的方向。”岳红军认为,“目前国内石墨烯主要靠科研机构推进,这很容易导致石墨烯与未来市场需求脱节,政府当引导更多企业投入资金发展石墨烯应用,虽说不可能投入了钱就马上有成效,但从长远来说,这有助于石墨烯产业的可持续发展。”
岳红军说,石墨烯的产业化之路不是一蹴而就的,搭建产学研相互合作促进的平台是比较现实的途径。“建议搭建产学研合作平台,整合高校、研发机构、企业的创新资源,加强技术研发和人才培养,共同推进石墨烯关键技术实现突破。”
中船重工725所厦门材料研究院石墨烯工作组负责人叶晓慧博士认为,目前发展石墨烯产业的“痛点”主要在于石墨烯产业链的上下游还未打通,“一些下游应用企业并不知道可以运用石墨烯材料来改善产品性能,需求潜力仍有待开发。”叶晓慧建议,可由政府牵头搭建石墨烯产业互动平台,增进电子、涂料、材料、化工等相关行业与科研院所的交流,“让需要石墨烯的企业提出需求,我们做石墨烯的才会有更明确的目标。”
【同步】
725所厦门材料研究院
发力石墨烯研究三大方面
中船重工725所厦门材料研究院石墨烯工作组负责人叶晓慧日前透露,石墨烯复合材料、石墨烯涂料和石墨烯电子产品是725所石墨烯研究的三大方面。“我们正计划加强与厦门当地的石墨烯产业链下游企业联系”。
去年底,中船重工725所投资1000万元在厦门材料研究院设立石墨烯研究中心,期望通过对石墨烯的研究,拓展多领域的应用。对于725所来说,做石墨烯课题研究具备先天优势——作为船舶材料研究所,725所在材料研究方面积累了丰富的经验。研发石墨烯船舶涂料,是725所在石墨烯领域迈出的第一步。
叶晓慧说,放眼未来,石墨烯产业的发展势必会往高端产品发展,而最具潜力的应用将在电子产品方面,“包括大面积柔性透明显示、高性能电子芯片、高灵敏度传感器、物联网等下一代智能化社会所需的电子产品,因为石墨烯最大的特点就是独特的电子结构,电子的移动速度是目前材料中最快的、导电性能是最好的。”叶晓慧介绍说,为了牢牢抓住电子产品这一市场,725所计划向激光直写石墨烯柔性器件发力,旨在未来石墨烯竞争中储备力量。
中科院海西研究院厦门稀土材料研究所
深耕氟化石墨烯研究
“新材料氟化石墨烯的制备及性能研究”,是中科院海西研究院厦门稀土研究所的研究课题。“所谓氟化石墨烯,指的是石墨烯部分氟化或全部氟化而生成的一种二维平面结构的新材料。”研究人员岳红军博士解释说,进行氟化的石墨烯优点多多,包括:表面能低、疏水性强及带隙宽等优异的物理化学性能,以及具有耐高温、耐腐蚀性、耐摩擦性、化学性质稳定和优异的润滑性。
先天优势使得氟化石墨烯可广泛应用于高温涂层、抗磨润滑涂层及高比能锂电池正极材料领域,岳红军说,从商业角度来说,这将是一个广阔的市场。同时,“作为一种新型材料,氟化石墨烯是精细氟化工发展的新方向,而作为我国氟化工强省的福建省,为摆脱只生产利润低、环境污染大的氟化氢等初期氟化工产品的局面,提供了一个新的方向和机遇,更为福建省的精细氟化工产业升级提供新的动力。”
当然,氟化石墨烯的研究将是一个漫长的过程。岳红军坦言,目前,氟化石墨烯的研究尚处于起步阶段,由于受到实验条件的限制,从事相关研究的科技人才较少,而氟化石墨烯的产业还处于实验室研究阶段,国内外市场还无相关产品销售。但无论如何,可以确定的是,研究已启动,梦想照进现实指日可待。
厦门大学石墨烯研究院