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所以你可以想像,40多年将近半个世纪去做碳纤维,那么我们现在只有12年的时间,我们立刻想用它去赚多少钱,这种想法太天真,我肯定这么认为。所以在这里我最近也特别愿意说,我们要提倡工匠精神,后面我还会讲,不能搞群众运动。
我们来看看这个碳纤维的市场,从08年左右,那个时候是多少万吨?4.5万吨,现在的话是几十倍,将近30万吨。那么在这里,而且它应用的领域越来越广,行当越来越多,你会看到在这个里面,东立公司占了34%,日本的三大公司占了将近70%,然后其他几个加到一起不到30%。在这里你看不到中国的影子,但是中国有多少做碳纤维的呢?看到没有,有30多家在做碳纤维,生产T300、T700等等。我说什么意思呢,我们尽管有一大堆人在做,实际上在国际市场上我们占的份额忽略不计的,高端的我们做不出来。
我讲了半天碳纤维,我只想说石墨烯干什么?其实石墨烯跟碳纤维真是很像,尤其未来的发展路径,我相信会有非常相似的借鉴的价值,需要我们去思考,我们不能简单的说怎么样子。如果说不是东立坚持的话,这个碳纤维能不能发展成一个现在大的行当很难说。
所以我们说石墨烯很有前途,但是真正需要某一个企业,某一个组织,它站出来去坚持,最后真把这个行当做起来,如果不是这样的话,也难说石墨烯一定有未来,在这一点其实非常重要。
从材料制备的角度讲,我觉得有几点很重要,最近愿意提标号石墨烯,我认为这是石墨烯材料发展的必经之路。什么概念呢?我们现在大家在做无论是男石墨烯还是女石墨烯,都号称是石墨烯,我是单晶多少多少。我相信未来的时候,一定有特定像碳纤维那个样子,T300、T800、T1000这种东西出来,有一个明确的东西,谁能占住这个先机我认为非常重要。标号石墨烯这件事情我认为将来必定是石墨烯材料制备的一个标准,将来谁能做出来,谁能够被别人承认,这点非常重要。
举这个薄膜的例子,在过去六七年来,2009年开始,那个时候我说那件破衣服只是微米级的,现在已经能做到厘米级,最多可以做到英寸级,两英寸,1.5英寸这个样子。那么这个显然会一部分一种程度的代表了它这个性能,如果将来你能做这么大一块单晶,全是石墨烯单晶的话,肯定它的性能完全不一样,这些需要做制备的人下工夫,老实讲这个还远,真没那么容易,我们可以年产百万平米,但它的性能,里面的情况,做的人大家非常清楚。北京大学在这一点上我们一直非常希望做到这一点,我有一个非常大的团队做标号石墨烯,这是我们设计的第二代的炉子,挺漂亮这个炉子。那我们现在能做到什么样子呢,产能是一台炉子可以连续不停地转的话,每天10个小时,年产2万平米的样子。这里面差不多可以达到毫米级,但实际上也很难,你说做厘米级的根本做不到,等等。
在制备方面,我是觉得,尤其像男石墨烯,粉体石墨烯的制备方面,绿色化制备是一个很大的问题,还有石墨烯的可分散性问题。绿色制备是什么概念呢?其实不可否认的是,尽管我们国家在还原氧化法做石墨烯本体,实际上它会制造大量的污水,如果说我们处理不好的话,会污染环境。这方面实际上我最近一直呼吁,应该引起大家的重视,将来治理就晚了,从某种意义上有点像当年的稀土,稀土开采的时候都是带来了,伴随着大量的环境的破坏,那石墨烯弄不好的话也会出现这种问题。
还有一个,石墨烯我们知道,它是一层一层的石墨片,实际上这个相互作用特别容易聚起来,对于粉体石墨烯,无论做任何用途,把它很好的分散其实非常重要,我认为这一点大家关注的还不是非常多,做出来多少层可能你自己都不清楚。
这一点我们也在琢磨别的路子,比如我们去设计非平面的石墨烯,平面的石墨烯容易发生相互作用,非平面就可以减弱这种相互作用。那么这种相互作用我直接去长,就可以长各种不同结构的石墨烯,而且质量非常高,当然比较贵。
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这种世界上最薄的物质,比钢铁还要强韧100多倍如果把厚度相当于人的头发丝直径十万分之一的石墨烯,叠成保鲜膜那样厚,需要一头大象站在一支铅笔上所产生的压强,才能刺破它。这种目前已知最薄、最硬、导电导热最好的材料,被发现短短十年来,已成为各国科学界炙手可热的新材料。目前中国沿海多地,都雄心勃勃地筹备着自己的石墨烯产业化项目。作为中国在该领域的最权威研究者之一,中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授刘忠范,就中国的石墨烯研究进展和产业情况接受了专访。他认为,虽然石墨烯还处于基础研究阶段,但的确可能在能源、环境、航天、军事等关键领域有广阔发展空间,而作
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