石墨烯能否給LED行業(yè)帶來(lái)“顛覆性”變化?
石墨烯的發(fā)現(xiàn)者之一、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安德烈·海姆這樣描述:“石墨烯對(duì)很多人來(lái)說(shuō)就像愛(ài)麗絲仙境一樣,非常神奇?!弊鳛槟壳鞍l(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是新材料之王,科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將徹底改變二十一世紀(jì),而關(guān)于石墨烯非凡應(yīng)用的新聞也不斷冒出史上最薄的燈泡;手機(jī)充電只需要幾秒……
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201610/311572.htm石墨烯:神奇的“新材料之王”
這種神奇物質(zhì)到底是什么?
中國(guó)是石墨資源大國(guó),也是石墨烯研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)最活躍的國(guó)家之一,科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)人士正將目光聚焦在它身上。
國(guó)內(nèi)不少研究人員、企業(yè)也早已投身石墨烯應(yīng)用的研究,隨著技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái),必將在全球范圍內(nèi)展開(kāi)石墨烯制備和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化浪潮。石墨烯,實(shí)際就是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。鉛筆芯用的石墨就相當(dāng)于無(wú)數(shù)層石墨烯疊在一起?!八瞧駷橹棺匀唤缱畋?、強(qiáng)度最高的材料,可以被無(wú)限拉伸,彎曲到很大程度而不斷裂,還可抵抗很大的壓力?!卑驳铝摇ずD氛f(shuō),它還有著非同尋常的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。
“石墨烯導(dǎo)電率高,化學(xué)結(jié)構(gòu)又十分穩(wěn)定,是一種用于移動(dòng)電池、電源很理想的電極材料?!敝袊?guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員成會(huì)明表示,石墨烯可以和電子元件、電子設(shè)備進(jìn)一步結(jié)合使用,以此提高其他儲(chǔ)電設(shè)備的儲(chǔ)電率。
石墨烯另一個(gè)奇特之處在于“零滲透”——所有氣體、液體都無(wú)法滲透。這也使得石墨烯產(chǎn)品有了“針插不進(jìn)、水潑不進(jìn)”的本事。讓人感到驚奇的還遠(yuǎn)不止這些。石墨烯具有超強(qiáng)吸附性,科學(xué)家正在研究用它做過(guò)濾裝置,用于海水淡化、污水處理等領(lǐng)域;它又具有非常好的透光性,適合作為透明電子產(chǎn)品原料。
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石墨烯進(jìn)入LED照明領(lǐng)域的機(jī)會(huì)有多大?
在LED照明領(lǐng)域,石墨烯又能做些什么呢?下面就帶領(lǐng)大家從專利角度來(lái)一窺究竟。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的在中文數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索,發(fā)現(xiàn)石墨烯在照明領(lǐng)域應(yīng)用的在華專利申請(qǐng)始于2008年,之后申請(qǐng)量每年遞增,至今累計(jì)專利申請(qǐng)有1000余份,其中90%以上的申請(qǐng)人來(lái)自國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人。主要涉及H01L和F21S兩大類,F(xiàn)21S領(lǐng)域的申請(qǐng)基本是國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人,主要是利用石墨烯的導(dǎo)熱性能,涂覆與光源或者燈具表面散熱,申請(qǐng)人較多,主要以企業(yè)和個(gè)人申請(qǐng)為主,在此不多做描述。
在H01L領(lǐng)域,排在前十的申請(qǐng)人主要是國(guó)內(nèi)的科研院所和高校,企業(yè)有京東方,IBM和韓國(guó)三星,其中IBM的申請(qǐng)主要是在功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域,韓國(guó)三星的申請(qǐng)涉及有LED、OLED和顯示裝置等照明領(lǐng)域。以專利2-8為代表,在原有結(jié)構(gòu)上增設(shè)一石墨烯材料層(3,4,6,7,8),由于石墨烯的透明、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等一系列優(yōu)點(diǎn),增設(shè)之后可以彌補(bǔ)不足,從而取得了顯著的技術(shù)效果;或者直接以石墨烯材料替原有的材料(專利5),從而取得顯著的技術(shù)效果。以改進(jìn)型專利居多,這類專利技術(shù)難度相對(duì)較低,國(guó)內(nèi)企業(yè)在該類型專利申請(qǐng)的實(shí)力不弱于國(guó)外公司,而且長(zhǎng)期代工,技術(shù)人員積累了大量的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),更容易結(jié)合新材料的特性,提出改進(jìn)的技術(shù)方案。
石墨烯在照明領(lǐng)域應(yīng)用方面的技術(shù)開(kāi)發(fā)還處于增長(zhǎng)階段,且國(guó)外公司的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)并不明顯,國(guó)內(nèi)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu),加強(qiáng)投入,相信是有機(jī)會(huì)趕超國(guó)外技術(shù),在未來(lái)市場(chǎng)中獲得一席之地。
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