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29 2021-04

我国科研团队运用AI设计出石墨烯/氮化硼复合二维材料

近日,从杭州电子科技大学获悉,该校机械工程学院董源教授研究团队将人工智能、深度学习、对抗生成技术与新材料的研发相结合,研究出针对石墨烯/氮化硼复合二维材料的人工智能系统。  传统的材料学硏究中,新材料需要经历理论发现、实验室制备、工程化制造和实际应用等阶段,这一过程至少需要20至30年,造成材料科研“耗时耗力”。将人工智能应用到新材料研发中,是解决目前材料研发周期过长、代价过高的一种新尝试。  董源研究团队采用大规模高通量计算收集了大量的结构-带隙之间的关联数据,作为人工智能的学习数据集。他们构建了数套深度卷积神经网络,可以学习已有的结构-带隙数据,精确预测不在数据集之中的任意新型结构的带隙,精确度可高达95%。  “这一类材料的带隙可以在导体与宽禁带半导体之间广泛可调,并且高度依赖原子的空间排布,在高性能存储、光电器件中具有重要应用潜力。”董源指出。  在进一步研究中,董源团队希望人工智能能够承担起一位材料科学家的角色,也就是可以根据用户需求主动设计材料。  “我们采用了近年来备受关注的对抗生成网络(GAN)来实现这一目的。”董源说。通过将深度卷积网络中的“隐藏神经层”与对抗生成网络中的“判别器”嵌合在一起,他们所设计的“条件生成对抗网络”可以做到根据用户对带隙的需求,自动生成新的石墨烯/氮化硼材料结构,且准确度依然可以达到90%左右。  董源团队还通过对隐藏神经层进行数据降维,观测到条件生成对抗网络跟踪材料结构与物性之间耦合关系的过程,对人工智能在材料科学应用中的可解释性做出了部分阐述。  日前,浙江省发布了《浙江省新材料产业发展“十四五”规划》,明确提出力争到2025年,初步建成全球有重要影响力的新材料产业高地。  “人工智能加速新材料研发这一领域的进展是激动人心的,迫切需要材料领域、信息科学领域的科学家以及材料产业专家精诚合作、紧密团结来推动它的发展。”董源表示。
29 2021-04

刘忠范:“石墨烯热”中更需坐得住冷板凳

“石墨烯产业必须要有‘杀手锏级’的应用,我们一定要在这方面下功夫,瞄准现在,关注未来。”中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授、北京石墨烯研究院院长刘忠范近日在接受科技日报记者采访时再次强调。  因在纳米领域做出的卓越成果,刘忠范获得第八届纳米研究奖。该奖项由《纳米研究(英文版)》(NanoResearch)编委会、清华大学出版社以及施普林格出版社于2013年共同设立,旨在表彰在纳米研究领域作出重大贡献、进而推动纳米学科发展的杰出科学家。今年与刘忠范一起获奖的是荷兰代尔夫特工业大学塞斯·德克教授。  我国位列石墨烯研究第一方阵  在世界纳米材料研究领域,刘忠范被公认为是先驱和重要领导者。他推动和见证了我国石墨烯产业的快速发展。  石墨烯是目前世界上已知最薄、最坚硬、导电性和导热性最好的材料,因此被称为“会改变世界的材料”,石墨烯产业也成为各国竞争的新材料领域之一。  “我们国家起步与发达国家几乎同步,得益于国家对发展新材料的重视,这些年我国石墨烯产业发展很快。”刘忠范介绍道,截至去年底,我国石墨烯产业相关企业近17000家,论文总数占全球三分之一强,专利数量占全球总数三分之二强,“不管从研究规模还是人才队伍看,我们已经属于第一方阵。”  石墨烯产业不能急于求成  刘忠范说,“石墨烯热”仍在持续,“最近,深圳石墨烯产业园揭牌,这是我国第三十个石墨烯产业园。”  即便如此,在刘忠范看来,我国石墨烯产业才刚刚起步。“一个产业的发展成熟不可能一蹴而就。”他以碳纤维为例,“已经花了60年,还远没有成熟,而石墨烯从2004年在实验室被发现,迄今也才17年时间。”  从这一角度看,刘忠范多次强调,我国石墨烯产业不能急于求成,一定要放眼未来,要追求原创性突破和打造核心竞争力。  “迄今为止,我们的石墨烯产业更多关注具体产品,如何挣快钱。”刘忠范介绍道,目前市场上石墨烯产品主要集中在三大应用上:一是石墨烯大健康和电热产品,如电热服和电暖画;二是石墨烯改性电池;三是防腐涂料。  “这三大品类占据石墨烯产品的近90%。”刘忠范说,“但它们未必是未来的主导应用。”  反观国外,人们更多关注石墨烯传感器和探测器、石墨烯可穿戴技术、石墨烯微波通讯器件、石墨烯复合材料、石墨烯海水淡化技术等。在刘忠范看来,这些东西不能立即变现,不能期待几年之内就有多么大的产业,但是它们代表着石墨烯材料的未来。  专注寻找石墨烯“杀手锏级”的用途  刘忠范担心,“我们起了个大早,赶了个晚集。”这也是他一直强调要专注寻找石墨烯“杀手锏级”应用的原因。  在他看来,“杀手锏”级别的应用是建立在日趋完美的高性能石墨烯材料基础上的,“研究人员一定要有耐心和坚持,既需要原创性的基础研究,也需要精益求精的研发和持续不断的投入。”  刘忠范还强调了材料制备问题。“未来的石墨烯产业依赖于石墨烯材料本身,没有好的材料也就失去了产业的根基,所以把材料做好是关键。”他说,目前的石墨烯材料质量还差得远,在制备技术上还有非常大的提升空间。  不管是材料制备还是寻找“杀手锏”,都要有“十年磨一剑”的耐心。  “我研究石墨烯13年了,尤其在石墨烯薄膜制备上下了极大的功夫,但仍有很多要解决的难题。”刘忠范说,此前自己已在纳米领域耕耘10多年,“如果没有前期的积累,我们可能也不会很快在石墨烯领域取得这些突破。”  “我们的科研人员,尤其是青年科学家要沉下心来,做点真正有价值的东西,要么‘上货架’,要么‘上书架’,不必操之过急,做基础研究要弘扬科学家精神,面向应用要提倡工匠精神,把一件事情做到极致。”刘忠范强调,真正的核心技术,是“熬”出来的。
08 2021-04

基于聚酰亚胺的高导热石墨膜材料研究进展

摘要:近年来,随着电子设备的小型化、轻量化,高导热石墨膜材料受到广泛关注。本文综述了聚酰亚胺(PI)基石墨膜材料的制备,详细介绍了石墨膜性能的影响因素,主要涉及分子结构、分子取向和其他材料的诱导作用等,简述了石墨膜复合材料的研究和专利近况,并对未来石墨膜材料的研究方向提出了建议与展望。  随着科技的高速发展,电子信息产品趋于结构紧凑化、运行高效化,普遍面临发热量高、芯片耐高温性差、散热不充分等问题,大量积累的热量将会严重影响电子器件的正常工作及系统的稳定性。为了解决此类问题,人们开发出以散热系数高、质轻的碳基材料为主的导热材料。其中,石墨膜由于具有优良的导电性、导热性、轻薄性,在微电子封装和集成领域的应用表现出明显优势。  聚酰亚胺(PI)作为一种特种工程材料,已广泛应用于航空、航天、微电子等领域,被称为“解决问题的能手”。早在20世纪70年代,ABÜRGER等将PI膜经2800~3200℃的高温处理得到了高定向的石墨膜,其后众多学者对PI膜的碳化-石墨化行为和机理进行了深入研究。PI膜制备的石墨膜虽然性能优于大部分导热材料,但仍存在导热性待提高、不耐弯折等问题。在此基础上学者们探究了影响石墨膜性能的因素并对其单方面性能(导热性、导电性)的提高做了深入研究。我国虽然在PI膜制备石墨膜这方面的发展较晚,但近几年来在学术研究和专利布局方面都有很大突破。本文主要对PI基膜制备高导热石墨膜的研究进行总结。  石墨膜的制备研究  目前,制备高导热石墨膜主要有4条技术路线:膨胀石墨压延法、氧化石墨烯(GOx)还原法(溶液化学法)、气相沉积(CVD)法、PI类薄膜碳化-石墨化法。膨胀石墨压延法主要是由天然鳞片石墨颗粒膨胀压延而成。GOx还原法是运用化学试剂通过得失电子的方法还原石墨烯。CVD法则是用气态碳源在铜和镍衬底上生长石墨烯。PI类薄膜碳化-石墨化法主要以高聚物(PI、聚丙烯腈)为原材料,经过前驱体的预成型碳化和高温石墨化,制备高性能石墨烯导热片和纤维。表1为4种技术路线的综合比较。  与其他3种方法相比,PI类薄膜碳化-石墨化法在制备具有高热导率的高结晶性和高取向性石墨膜方面更有优势。PI类薄膜碳化-石墨化法制备高性能石墨烯导热片和纤维包括两个过程:碳化和石墨化。碳化是在减压或在氮气(N2)氛围中对PI膜进行预热处理,碳化的温度在800~1500℃。在升温时可对PI膜施加适当压力以避免膜材发皱。石墨化是在减压或在惰性气体(氩气(Ar)、氦气(He)等)的保护下进行,石墨化的温度在1800~3000℃。  PI类薄膜制备石墨膜的早期研究以PI商品膜为基膜,对其碳化-石墨化转变过程进行探究。  MINAGAKI等将厚度为25μm的Kapton®PI薄膜碳化,然后在不同温度下进行石墨化,之后观察膜材横截面的变化。结果表明,在550~1000℃,C-N、C=O键裂解,以CO、CO2、N2的形式脱离膜材,膜材质量先迅速下降然后趋于稳定。在1000~2000℃,膜材聚集形成乱层结构,乱层结构中的C、H、O、N逐渐排出,非碳原子脱离留下的空隙变小,微晶结构的边界逐渐消失。在2000~2500℃,微晶聚集形成石墨晶体,膜材出现部分石墨化。  超过2500℃之后,晶格逐步完善,乱层结构逐渐变成有序平行的石墨六角网层结构,膜材呈现出高度石墨化。他们还以Upilex®PI膜做了对比实验,发现PI结构中的含氧量越多,初步形成的微晶直径越小,石墨化能力下降。YHISHIYAMA等研究了PI基膜制备的碳膜在1800~3200℃的石墨化变化,发现随着温度升高,石墨结构逐渐趋于有序。  随后,国内学者对PI膜碳化过程进行了细化研究。赵根祥等研究了3种国产PI膜在高纯N2气氛中从室温到1000℃进行热解炭时的结构转变,实验结果表明:随着热解温度的升高,试样中含碳量增加,且在550~700℃增加最为激烈,这可能是分子发生热缩聚反应,导致C-O、C-N键断开形成新键,致使杂环生长。而试样中含氧量在800℃之前一直下降,这是由于试样分子中的C-O键发生断裂导致氧可能以CO形式逸出。他们还研究了Kap‐ton®PI薄膜在N2中加热到1000℃的热分解行为。实验表明,样品的质量损失和尺寸收缩主要发生在500~800℃,当温度超过800℃后,这种现象趋于缓和。  亓淑英等研究了PI薄膜在不同碳化温度下膜材内部结构转变规律及其对膜材性能的影响。同ABÜRGER和赵根祥等的结论相似,在温度区间500~650℃膜材质量损失明显,PI薄膜在不同热处理温度下内部分子键的断裂、转变情况为:在700℃之前,亚酰胺环沿C-N键断裂,脱羰基反应,形成具有共轭腈基和异腈基的苯环型化合物,导致含氧量降低;在700℃之后发生杂环的合并,脱除残留的氮氧,形成连续巨大的芳杂环多环化合物,随后稠环芳构化,类石墨结构的六角碳网层面形成并逐渐生长。同时发现在700℃左右膜材的力学和电学性能出现转折点,这与膜材结构的转变相呼应。  影响石墨膜性能的因素  为了扩大研究,学者们不再局限于以PI商品膜为基膜,开始使用单体自主合成的PI膜,发现影响PI膜石墨化性能的因素主要有化学结构、分子取向和其他掺杂物质的催化作用。  分子结构  MINAGAKI等选定Kapton®和Novax®两种配方的芳香族PI薄膜(如图1所示),经3000℃石墨化后,在液氮环境下垂直于各石墨膜表面施加1T磁场,通过测量横向磁阻来研究碳化过程中升温速率对最终石墨膜性能的影响。测量后发现Kapton®膜的石墨化程度随升温速率的升高而升高,而Novax®膜的结晶度在升温速率为2℃/min时最高,证明PI分子的构象变化是影响石墨结晶度的主要因素之一。  YHISHIYAMA等研究发现,以1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)、对苯二胺(PDA)、3,3′,4,4′-二氨基联苯胺四盐酸(TAB)为原料(如图2所示),制备的PI基膜(n(PMDA)∶n(PDA)∶n(TAB)=25∶23∶1),在N2气氛中,通过红外辐射以2℃/min的升温速率加热至900℃,并在900℃保持1h;再在Ar气氛中将碳膜夹在石墨板中以20℃/min的升温速率从1800℃加热至3200℃,并且每升温100℃保温30min,最终在3200℃时保温10min,发现石墨化质量与高度取向的热解石墨(HOPG)相当。  TTAKEICHI等将不同的聚酰胺酸(PAA)转化为聚酰胺酯,通过胺酯交换将其亚胺化后进行碳化-石墨化,探究不同PI前驱体结构对于碳化-石墨化的影响。结果表明,由PMDA和PDA制得PAA再经酯化后制得的PI薄膜具有高石墨化性,并且石墨化膜的取向随酯化率的增加而增加;同时石墨膜的取向也受烷基酯的影响,聚酰胺酯酰亚胺化时具有更大的离去基团,PI膜阶段的拉伸模量更低,石墨化薄膜具有更高取向。而对于由3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)和PDA制得PAA再经酯化后制得的PI薄膜,聚酰胺酯酰亚胺化时具有更大的离去基团,PI膜阶段的拉伸模量更高,石墨化薄膜也具有更高取向。对于由PMDA和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)制得PAA再经酯化后制得的PI薄膜用作前体时,转化为聚(酰胺酯)对石墨化薄膜的取向没有任何影响。  分子取向  ZHONGDH等研究了厚度为2~26μm由PMDA和ODA制备的PI膜在不同热处理温度下的石墨化行为。结果发现,PI基膜厚度越小,膜平面内取向度越大,制得的石墨膜结晶度越高。  VESMIRNOVA等比较了3种厚度相近的刚性棒状结构的PI膜在PAA阶段进行单拉和双拉预处理后对石墨化性能的影响。研究表明,在碳化-石墨化过程中,PAA膜的有序晶体结构对形成高度石墨化膜起主要作用。均聚PI膜在PAA阶段进行双轴预拉伸可提高膜的石墨结晶度和石墨化程度。单轴预拉伸处理的各类PI膜的磁阻在所有强度下均低于双轴预拉伸和未拉伸的PI膜,证明乱层结构在向石墨结构转化时,单轴预拉伸的膜结构缺陷多于双轴预拉伸和未拉伸的PI膜,导致其导电性能降低。  其他掺杂物质的催化作用  添加少量的催化剂是加速石墨化催化和提高石墨化程度的有效方法。常用的催化剂有金属、非金属及其化合物。  添加金属催化剂  HOKA等基于PMDA和ODA制得的PAA溶液,混合乙酰丙酮铁配合物的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液,得到含铁的PAA溶液,通过热亚胺化制得PI-Fe膜。在600~1200℃各个温度下通Ar保温1h,将PI-Fe和PI薄膜碳化。研究发现,在600~1200℃,铁促进了PI膜的碳化并提高了电导率,但在1200℃后,铁颗粒从顺磁过渡到铁磁,含铁碳膜和纯PI膜制得的碳膜电导率几乎相同。BINYZ等[29]实验表明PAA亚胺化后得到的PI膜在镍的催化下,在1600℃碳化5h后检测到其晶体结构接近于完美的石墨晶体,镍颗粒的催化作用对于改善石墨化程度起着重要作用。  添加非金属及其化合物催化剂  硼能与碳置换形成固溶体,HKONNO等对含硼官能团的PI薄膜在1200~2600℃进行碳化石墨化。研究发现B-N键在800℃左右形成,接着在1200℃时被打断并取代结构中的碳。由于碳原子之间的共价键断裂导致碳骨架重排,硼原子通过间隙扩散连接乱层中断键的碳原子,减小了碳层间距。虽然硼掺杂降低了石墨膜的层间距d002,但其碳化-石墨化后分子结构更为无序,不利于石墨结构的发展,同时硼原子的存在干扰了碳膜的导电性能。  NIUYG等在3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)和ODA制得的PAA中加入碳化硅(SiC)纳米颗粒制备PI膜,分别在600、800、1000℃下碳化2h,研究发现PI膜的碳化主要发生了脱氧和脱氮反应。在2300℃石墨化2h后,随着SiC纳米颗粒掺入量的增加,石墨化程度和晶体尺寸增加。引入3%的SiC纳米颗粒时,石墨化膜的薄层方块电阻达到0.96Ω。这些结果证实了SiC纳米颗粒对PI膜的碳化-石墨化具有催化作用和增强作用。SiC在高于1600℃时会发生晶体结构的转变,从β-SiC转变成于α-SiC,到2600℃时,SiC发生分解反应,生成气态硅和易石墨化的碳,提高了材料的石墨化程度。  NIUYG等在同一组份的PAA中加入不同剂量的还原氧化石墨烯(RGO)悬浮液,制得不同RGO含量的RGO/PAA复合膜,将纯PI膜和RGO/PI复合膜分别在N2下以10℃/min的升温速率升温并在1000℃和1600℃下保持2h,再在Ar气氛下于2300℃保温2h制得石墨膜。实验结果表明,RGO含量为3%的石墨膜石墨化度为37.2%,证实了在RGO/PI复合膜的石墨化过程中,RGO片材具有明显的诱导作用。  石墨膜复合材料在导热方面的研究  表2为常用导热材料的相关参数对比。与其他导热材料相比,PI基膜制备的石墨膜材料具有密度小、质量轻、熔点高等优点,可以广泛应用于较多领域。但其仍存在许多问题:①热导率仍有待提高。  由表2可以看出,PI基膜制备的石墨膜材压延后热导率优于大部分导热材料,但层间空隙较大,对于其热导率的提高有很大的阻碍作用;②不耐弯折、韧性差。由于高温下化学键的断裂和再生成,非碳原子的离开造成了微观结构上的晶体缺陷,石墨膜的韧性降低,不耐弯折;③碳化石墨设备能耗高。碳化和石墨化的制备工艺不同,存在两次升温降温,具有能耗高、间歇性生产产量低等缺陷。  因此,将PI基膜与其他质轻、高导热的碳原材料复合制备石墨膜复合材料,为以上问题提供了新的解决方案。  以聚酰亚胺为主体材料制备石墨膜  LIYH等将不同含量的氧化石墨烯(GO)和RGO混入DMAc溶液,以PMDA和ODA为反应单体制备PAA,再在80℃的真空环境下放置2h挥发多余溶剂,然后分别在100、150、250、300℃下固化1h。在N2氛围中,将PI膜样品放入管式炉加热,分别在500、1000、1500℃温度下保温1h。结果表明,经过1500℃的碳化,2%GO/PI复合膜制备的碳膜热导率为172.69W/(m·K),比2%RGO/PI复合膜制备的碳膜热导率提高了112%,比纯PI膜制备的碳膜热导率提高
02 2021-04

石墨烯是什么材料,看看这种说法

石墨烯是什么材料,以下看石墨烯厂家的专业介绍。石墨烯是一种二维晶体,人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。
02 2021-04

国检中心助力解决石墨烯行业疑难

石墨烯自问世起,凭借其强大的性能和潜力被世界各国提升到国家战略发展的高度,其发展水平与国家整体经济实力、科研投入以及资源禀赋具有高度相关性。但目前国内外对于石墨烯相关研究主要集中在其发展概况上,对当下石墨烯的技术研发、资本炒作、产品市场化中存在的问题颇多,石墨烯实现从样品、产品到商品这中间的转化过程非常困难,是石墨烯发展过程中的重大疑难问题。
12 2020-11

石墨烯公司有哪些?

目前,许多由有机材料制造的电子和光电子材料都具备良好的柔韧度,易于改变形状。与此同时,不易形变的无机化合物在制造光学、电气和机械元件方面展现出了强大的性能。但由于技术原因,二者却很难优势互补,功能优异的无机化合物半导体也因不易塑形的特点而遇到了发展障碍。
12 2020-11

石墨烯价格多少钱一克,看看就知道?

石墨烯是在工业中的用途是非常广泛的,被称为“工业味精”在各个行业使用频率相对较高,同时也能取得优质效果的。一种优胜的万能添加剂。目前在市场上销量较高的为石墨烯粉体和石墨烯浆料这两种,不同规格的石墨烯粉体和石墨烯浆料。其市场售价自然也是不同的,石墨烯每克价格为多少呢?  石墨烯价格多少钱一克,有哪些需要了解知识点?石墨烯的价格有多种说话,不同的规格型号价格都有不同。下面烯碳科技小编就总结网络上不同的知识给大家看看石墨烯价格多少钱一克?  石墨烯有很多型号,每种型号的参数指标都不一样,常见的有单层石墨烯多层石墨烯,多层石墨烯。纯度一般在95~99.5%.具体要看要求,价格在几十元到几百元每克,市面上很多用石墨烯氧化物当石墨烯卖的,那个成本低,但根本不是石墨烯。  石墨烯价格多少钱一克?  前几年刚开始的时候大约是3000元左右/克。后来都是2000多元/克。再后来是3000多元/公斤。到1000多元/公斤。目前价格在80-1500元/公斤不等,具体价格要看层数,单层还是多层,单层的贵,多层的便宜。并且还分是氧化还原法还是机械剥离法。  石墨烯价格说法二  按照2019年市场行情,一些低纯度,品质较差的石墨烯,售价几十元一块。而一些高纯度的石墨烯,最贵的可以买到5000元一克以上。石墨烯作为一种二维碳纳米材料,目前在市场上,主要用克来做计价单位,根据纯度的不同,石墨烯的价格也是有所不同的。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。  扩展资料:  石墨烯具有非常良好的光学特性,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内,厚度每增加一层,吸收率增加2.3%。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性,且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。这是单层石墨烯所具有的不寻常低能电子结构。  总结:众所周知,石墨烯是在是工业中的万能添加剂使用频率相对较高,目前在市场上销量较高的石墨烯粉体和石墨烯浆料这两种产品,不同规格的石墨烯其市场售价自然也是不同的,石墨烯粉体和石墨烯浆料布每克价格为多少呢?你可以专业石墨烯生产厂家德阳烯碳科技。
12 2020-11

石墨烯地暖的优缺点有哪些?

石墨烯地暖的优缺点有哪些?石墨烯行业是2014年之后才大量兴起的一个行业,石墨烯地暖同样是近几年刚刚兴起的,而很多人对于石墨烯地暖并不是特别了解,只知道它的价格要比其他的取暖方式稍微高一些,而它的取暖效果还是非常不错的。今天小编就给大家介绍一下石墨烯地暖的优缺点有哪些,先了解么是石墨烯地暖。  一、什么是石墨烯地暖  1、石墨烯地暖就是用石墨为原材料,它是一种晶体材料,在2004年的时候这项技术已经研发出来了,从石墨中分离出了石墨烯,有人还因此获得了诺贝尔物理学奖,这也是科学中的一个重大发现。  2、石墨烯具有导电和导热的功能,所以被用作地暖,也因此彻底改变了人们取暖的方式。而在市场上,它的发展空间还是比较大的,主要是因为石墨烯地暖工作的时候,还有远红外光线,能够对人体起到调节的作用,所以又有了养生的功能。  二、石墨烯地暖的优点  1、石墨烯地暖舒适健康,保健性强。非常节能,因为它能够通过室内的温控器,人们可以自我调节,使室内处于恒温的状态,具有非常节能的效果。地暖属于地面辐射性散热,在室内地表下铺设管道,再以水为媒介,对地表进行循环加热。这种散热方式好处有两方面,一方面给人脚暖头凉的感觉,可以改善血液循环,促进新陈代谢,符合养生标准;另一方面热气从地表升起,可以破坏螨虫等寄生虫的生存环境,对地面进行杀菌,上升的热气不会造成污浊空气对流,健康舒适。  2、环保。石墨烯地暖使用的时候没有废气排出,所以不会对环境造成污染,也符合现在国家推出的环保需求。石墨烯地暖环保节能,稳定性好。水地暖虽然需要长时间持续加热,但因有温控器,只需在加热后进行控温,对电量消耗少,比电地暖及暖气片节能30%左右。同时,水地暖以水为热媒,稳定性好。  3、发热速度比较快,如果采用传统的水电暖或者电地暖取暖,速度比较慢,但是石墨烯地暖因为有比较好的导热性,所以发热比较快。  4、使用寿命比较长。如果家庭安装了石墨烯地暖,一般来说使用寿命能够达到50年,安全系数高。而且使用期间基本上很少会出现问题。有的石墨烯品牌还会有质保期,所以可以放心大胆使用。水地暖基本与建筑物同等寿命,,在使用时,基本上不存在安全问题。水暖的超长寿命,大大减少了普通取暖设备因使用年限问题而来的困扰,并节约了二次更换时产生的额外费用。  5.石墨烯地暖节约空间,美化居室。水地暖安装在地下,安装完毕后,仅在墙面上露出一个精美的温控器。现在很多家庭都安装暖气片,近几年来暖气片虽然外观有了改良,相较以前更精美,但时间长了之后,难免会过时,影响整体家居风格的美观。  三、石墨烯地暖的缺点  1、价格比较贵,无论是它的材料还是安装费用,都比其他的取暖方式贵一些,主要是因为石墨烯这种原材料就比较珍贵,所以价格也会更加高一些。石墨烯材料还没产业化,性能极不稳定;  2、石墨烯成本极高。热衰碱性比较低,使用的时候会增加成本。  3、石墨烯地暖质量参差不齐,市场管理不是特别规范,有些消费者可能购买的石墨烯地暖不是特别正宗。  总结:以上几点就是关于什么是石墨烯地暖以及石墨烯地暖的优点和缺点,由于石墨烯产业没有相对的成熟和完善,也许还有什么优点和缺点都没有发现请大家理解。以上文章内容希望能够对大家有所帮助,更多资讯还可以关注德阳烯碳科技。
12 2020-11

石墨烯对人体的危害有哪些

今天石墨烯厂家小编在网络总结一下石墨烯对人体的危害有哪些。有很多人想了解石墨烯材料,需要使用石墨烯,当石墨烯粘在皮肤上时,一会就会感觉到痒,继而,粘有石墨烯的皮肤会出现的红点,摸一下会有微微针刺一样的疼痛,就有人问石墨烯对人体的危害。  石墨烯是什么  我们在了解石墨烯对人体的危害有哪些?之前我们要了解一下石墨烯是什么?  1.石墨烯,Graphene,是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体,是已知材料中最薄的一种。实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。  2.石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。纳米材料的石墨烯比之以往的碳材料更为稳定,使用寿命更长。  石墨烯对人体和环境都存在潜在危害  某大学的生物学者、工程师和材料科学家团队检测了这种材料对于人体细胞内的潜在容毒性。他们发现石墨烯纳米粒子的锯齿边缘非常锋利和强劲,能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜,可见石墨烯确实对人类和其他动物都存在潜在的严重危害。  很多人都知道,石墨烯对于科技行业而言似乎是能够创造未来奇迹的福音,但你不知道的是这种材料对环境,甚至对我们人类的身体可能都是不太好的。我们在谈到石墨烯的时候,大部分人都会相当兴奋,比如仅原子的厚度,这种材料很轻很牢固,富有弹性,对于热和电也具有良好的传导性。这些特性都令其具备掀起科技革命的潜力,所以很多人将之称作奇妙的材料。  不过实际上石墨烯自首次在实验室中分离出来到现在也已经有10年时间了,研究人员和整个行业似乎都还没有意向真正将之带出实验室,做大规模商用,而且据说用于这种材料潜在负面影响研究的费用也不是很多。  近来最新的两项研究似乎对石墨烯而言不是很好的消息。其一,布朗大学的生物学者、工程师和材料科学家团队检测了这种材料对于人体细胞的潜在毒性。他们发现石墨烯纳米粒子的锯齿边缘非常锋利和强劲,能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜,就像上图展示的那样,可见石墨烯确实对人类和其他动物都存在潜在的严重危害。  这项研究的作者之一,同时也是工程学教授的RobertHurt就说:“这些材料可被无意吸入,或者故意注入以及作为新型生物医学技术的组件植入人体,所以我们需要了解它们在体内和细胞会产生怎样的互动。”  另外一项研究则由加利福尼亚大学的研究团队发起。伯恩斯工程学院(BournsCollegeofEngineering)在研究中发现氧化石墨烯纳米粒子如果找到进入地表或地下水资源的方式,就能够对环境产生影响。团队研究了含绝少有机物的地下水资源,这些水的硬度偏高,氧化石墨烯纳米粒子在这样的环境下会变得不稳定形成沉淀。  不过在如湖泊、河流之类的地表水,有机物含量相对较多,水硬度更低,这些粒子就更加稳定能够漂流向更远的地方,也会流往地下。所以这种纳米粒子的泄露就有可能对有机物、植物、鱼、动物和人类造成危害。受影响的区域很快就会扩散。发表论文的联合作者JacobD.Lanphere表示:“今天的情况和30年前化学品和药品充斥我们周围的情况相似。我们还不知道这些工程纳米材料在进入到地下或者水里面以后将会发生什么。所以我们需要主动研究,我们需要数据来确认未来的科技是否能够应用这样的材料。”  石墨稀对身体有哪些损伤  近期最新消息的二项科学研究好像对石墨稀来讲并不是非常好的信息。第一,布朗大学的微生物学家、技术工程师和原材料生物学家精英团队检验了这类原材料针对组织细胞的潜在性毒副作用。她们发觉石墨稀纳米粒子的锯齿状边沿十分锐利和强悍,可以随便穿刺术入人们肌肤及其细胞兔疫的细胞质,如同图中展现的那般,看得见石墨稀的确对人们和别的小动物都存有潜在性的严重威胁。  此项科学研究的创作者其一,另外都是水利学专家教授的RobertHurt却说:“这种原材料可被不经意吸进,或是蓄意引入及其做为新式生物医学技术性的部件嵌入身体,因此人们必须掌握他们在身体和体细胞会造成如何的互动交流。”  另一个这项科学研究则由加利福尼亚大学的科学研究精英团队进行。伯恩斯工程学校  (BournsCollegeofEngineering)在科学研究中发觉氧化石墨烯纳米粒子假如寻找进到土层或地表水资源的方法,就可以对自然环境造成危害。精英团队科学研究了含很少有机化合物的地表水资源,这种水硬度偏高,氧化石墨烯纳米粒子在那样的自然环境下能越来越不平稳产生沉定。  但是在如湖水、江河这类的地下水,有机化合物含水量相对性较多,水硬度更低,这种物体就更为平稳可以波浪池向很远的地区,也会流往地底。因此这类纳米粒子的泄漏总有将会对有机化合物、绿色植物、鱼、小动物和人们严重危害。受危害的地区迅速就会外扩散。论文发表的协同创作者JacobD.Lanphere表达:“今日的状况和30年以前化工品和药物充溢人们周边的状况类似。人们还不清楚这种工程项目纳米材料在进到到地底或是水里边之后将会产生哪些。因此人们必须积极科学研究,人们必须统计数据来确定将来的高新科技是不是可以运用那样的原材料。”  石墨稀对身体有哪些危害  当今,原材料安全性数据库(MaterialSafetyDataSheet)相关石墨稀的应用领域仍不是详细的。上书这类原材料针对肌肤和双眼,及其针对吸气和摄入都存有潜在性的危害与刺激性。临时没有信息内容说明这类化合物是不是存有致癌物质风险性或是是潜在性的生长发育毒副作用。  上边常说首项科学研究的生物学家就强调,石墨稀的开发设计仍处于初始阶段,而且做为这种人工合成原材料,如今这一畤期更是人们检测和掌握其潜在性危害的好机遇。在石墨稀真实刚开始在我们的日常生活中愈来愈普遍存有以前,人们也有多年畤间做深化科学研究。如今的挑戢就是说要处理其安全系数难题,让石墨稀对人们本身和人们的星体来讲都尽量越来越安全性。  总结:石墨烯对人体有哪些危害我相信通过以上文章的介绍,你也了解到了。可见,石墨烯中有可能有让人患疾病的有毒物质。但是人们大都知道在工业中又有几种物质是对人体没有危害的呢,对其他的有毒化合物不了解,但是石墨烯里的“毒”并不会因为不了解而不伤害人体,一旦因为认知缺漏给石墨烯“犯罪”的可能,健康只能受损。  文章内容来源与网络不代表公司观点,如有疑问请联系客服删除
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