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二维碳素-公司深度研究：国内石墨烯薄膜领先企业-170125（20页）.pdf

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二维碳素-公司深度研究：国内石墨烯薄膜领先企业-170125（20页）.pdf

1、石墨烯具备多种优势特性，前景广阔石墨烯(Graphene)是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得 2010 年诺贝尔物理学奖。石墨烯是由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定;随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大，形成单层石墨烯材料。单层石墨烯仅有一个原子的厚度，为 0.335 纳米，是目前已知的最薄的一种材料。一般把 10 层以内的石墨烯及相关衍生物统称石墨烯材料，超过 10 层以上的石墨

2、烯表现出更多的石墨特性。石墨烯富有可塑性，可卷曲成圆筒状，变成一维碳纳米管;也可制成球状或椭球状，得到零维的富勒烯。石墨烯集多种优异特性于一身，已远非石墨可比，如高比表面积、高导电性、高机械强度等，同时石墨烯还具有易修饰及可大规模生产等特点。正是由于石墨烯具有很多令现有材料望尘莫及的特性，所以其应用领域非常广泛，应用前景非常广阔。石墨烯最早使用机械剥离的方法得到以来，已经开发出众多石墨烯制备方法。目前，化学气相合成法、外延生长法、氧化还原法较为常见，上述方法的制备成本、质量和引用领域各不相同。机械剥离法： 微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯，但不能满足工业化、规模化的生产要求。化学气相沉积法(

3、CVD 法)：指反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。外延生长法：SiC 外延法可得到单层或少数层较为理想的石墨烯， 但是成本较高。氧化还原法成本低廉，但是可能降低石墨烯属性，还会造成环境污染。石墨烯具备广阔的下游应用潜力，国内外政策扶持力度大石墨烯潜在应用领域广阔，众多行业都可以使用石墨烯提升现有材料、设备性能。石墨烯在不同下游应用的技术成熟度和渗透率各有不同。2014 年 2 月初，欧盟未来新兴技术(FET)石墨烯旗舰计划发布了首份招标公告和科技路线图(见图 3，文章末尾)，明确了石墨烯旗舰的研究项目。路线图鉴定了 11 个科技主题，它们分别是：基础科学、健康和环境、生产、电子器件、自旋电子学、光电子和光电子学、传感器、柔性电子，能量转换和存储、复合材料和生物医学设备。

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