石墨烯的工业化批量化生产在如今其实并不是什么难题。
氧化石墨还原法、微机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长等方法其实都已经做到了能够实现一定程度的批量化生产。
但这些方法制造出来的石墨烯,一方面是品质不高,另一方面则是制造出来的石墨烯受污染程度较高。
比如氧化石墨烯还原法,制备出来的石墨烯需要经高温还原,而在这一过程中,还原不彻底会导致石墨烯和氧化石墨烯共存,也会导致石墨烯中掺杂其他的杂质。
而如果使用真空炉进行还原,花费又太高。
这就导致了这种办法目前只能制造一些低品质的石墨烯。
而这类型的石墨烯,基本无法用于高性能电子器件、能源存储、医学等领域,一般来,这类掺杂了杂质和受污染的石墨烯,主要去处是建筑、吸附剂、海水淡化、复合材料等基础领域。
但是这些领域对石墨烯的需求量其实并不大,毕竟石墨烯哪怕是品质再低,它也是石墨烯,价格也比原行业使用的技术和材料要昂贵不少。
高品质的石墨烯,才是需求量大的领域。
无论是电子器件、感光元件还是航空航等领域,对于高品质的石墨烯的缺口,一直都存在。
但是高品质的石墨烯工业化批量生产,是一个异常难以解决的领域。
没办法,高品质的石墨烯生产过程太复杂了。
首先制造高品质石墨烯,需要先制备高品质的单层石墨烯。
而高品质的单层石墨烯,目前来,几乎都受限于cVd设备的腔体尺寸,现有cVd方法并不能实现单层石墨烯的连续制备。
虽然在这一领域,某个已经开始偷摸着向大海中排放核污水的国家展示过‘所谓’的长达100米的石墨烯,但是材料表面破洞很多,完全不堪使用。
而且cVd石墨烯的连续制备技术以及产品良率问题,目前都还没有解决好。
其次,高质量的石墨烯转移方法是个很难解决的问题,常用的湿法刻蚀转移,往往带来褶皱、杂质、破损等问题,难以实现大批量的转移。
最后则是前两者的结合。
即实现cVd石墨烯的连续化制备和转移,两者匹配对接,形成自动化的生产技术。
在前两个困难没有解决的情况下时,高品质的石墨烯制造可以是看不到什么出路的。
其实如何评价一个新技术,尤其是材料科学的技术,本身就是很不容易的事情。
它需要很多的配套条件才可以。
事实上,很多的材料科学技术成果,需要花一半的精力在后面的纯粹应用测试方面。
而这个工作室需要大量的投入的,在没有足够的资本支持和下游应用支持,基本是没戏的。
石墨烯虽有下游厂商支持,但它的制造和应用是个很困难的问题。
所以徐川才
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