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有这样一种材料 , 其的硬度很强 , 甚至可以比钢强上百倍 , 这就是石墨烯 , 石墨烯是一种新材料 , 以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构 , 这不又以石墨烯为基础 , 突破了一大新材料 , 成功为高端制造 , 开辟了一条新的道路 。
石墨烯是可以在多个领域上使用的 , 有非常大的应用前景 , 比如光学、电学、材料学、微纳加工、医学以及药物等多项重要场景上的应用 , 甚至可以加入战机当中 , 在未来必定会成为革命性材料 。
石墨烯本就是大自然的产物 , 只是难以抽丝剥茧般 , 分离出一层石墨烯 , 要做到确实是不容易 , 要知道 , 仅仅1毫米的石墨上就包含了300万层的石墨烯 , 这么来看 , 石墨烯也确实小的可以了 , 瞬间就理解了 , 神叫做难以剥离出一层石墨烯了 , 可别看它小 , 确实非常具有硬度的 , 作用也是真不少 。
目前 , 中国在石墨烯领域中 , 取得了一定的成就 , 在2018年 , 中国首条全自动产量石墨烯有机太阳能光电子器件的生产线 , 在山东菏泽启动 , 成功破解了太阳能发电应用局限、对角度敏感以及不易造型的3大难题 。
今年来看 , 中国石墨烯产业 , 从发展环境、产业发展以及创新能力等角度来分析 , 第一梯队已经有7个省市 , 可见中国在石墨烯领域的发展 , 已经非常普及且具有一定的技术成熟度 。
【涪陵榨菜|中国又一“王牌”材料突破,比钢硬100倍,即将迈入轻量化时代】而在石墨烯的基础上 , 我国又成功突破了一大新材料 , 它的应用 , 将会为我国高端制造 , 形成轻量化 , 这就是烯碳铝合金 。
这是一种复合材料 , 从仿生学的角度出发 , 再加上石墨烯 , 成功解决了石墨烯合金的结构问题 , 将会取代传统铝合金 , 儿第一步就会应用到航空、高铁、汽车等高端领域之上 , 而有了烯碳铝合金作为材料 , 将会在很真做到轻量化 。
有了石墨烯的加入 , 成就了这所谓的王牌“铝合金” , 这粉末冶金外加石墨烯 , 新材料的突破形成 , 其实并不容易 , 拿着合金到底有强呢?
这就可以看向令国人骄傲的C919国产航空器了 , 虽然有几大关键技术还没有做到国产 , 不过也很令国人兴奋 , 毕竟也是有了国产信号 , 也意味着 , 原本的梦想走向理想 , 最终成为了现实 。
而这其中 , 就是几代科学家的奋斗 , 其中新材料和新工艺的寻找 , 就耗费了科学家无数的心血 , 要知道 , 就高端制造领域 , 轻量化和刚度问题一直都是发展的重点方向 , 大型飞机和高铁显然都位列其中 。
毕竟重量减轻了 , 可以更好的操控 , 以及发动机输出的动力能够产生更高的加速度 , 不仅是提升速度的优势 , 甚至可以在同等重量下 , 提高空间 。
就比如国产C919用铝锂合金为机体减轻重量 , 可是单单轻量化了还不行 , 刚度问题也只能止步于此 , 因此在刚度问题上如何进一步扩展就成为了科学家们面临的难题 , 要是有了更好的刚度 , 那么必然会更加的安全可靠 。
那想要补充刚度 , 就要想办法再加入某种材料进行补充 , 于是面对石墨烯这种新型的增强材料 , 科学家们都比较看好 , 毕竟这强度也是受到世界认可的 , 然而看好归看好 , 真正要如何应用 , 却也成为了一大难题 , 不仅仅是我国的难题 , 更是世界的难题 , 20世纪就开始研究的日本科学家 , 也是迟迟不见突破 。
就在一筹莫展之间 , 我国科学家在大自然中找到了办法 , 在见到一款贝壳的时候 , 发现了“珍珠母”的叠层结构 , 因为这一发现 , 打开了科研人员的思维 , 就在仿生复合技术的支持下 , 开发出了“微纳叠片粉末冶金”这样中国独一份的冶金技术 。
通过这项技术 , 将铝制作成微纳片状的粉末 , 然后在微观状态下 , 根据一定的比例分配 , 加入碳纳米管和石墨烯 , 再加上工艺控制 , 就像叠层结构似的 , 形成了最终的烯碳铝合金 。
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