石墨行业应用

石墨行业应用（共6篇）

篇1：石墨行业应用

石墨絮是绝缘体还是导体？

2007-03-18 09:11 紫月影夭儿 | 分类：学习帮助 | 浏览1906次| 该问题已经合并到>>

提问者采纳 2007-03-18 09:15 有一种称为石墨炸弹的武器在战时被用来破坏敌方的供电设施,这种炸弹不会造成人员伤亡,而是在空中爆炸时散布大量极细的石墨絮,这些石墨絮是 导体飘落到供电设备上,会造成 短路,从而使供电系统瘫痪评论(1)|赞同36

音速行 |八级采纳率39%

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2007-03-20 23:50dolphin027|二级

准确说石墨是禁带宽度仅为0.08eV的半导体，表观上具有金属导电性，其根源在于其π电子的迁移率很高，但载流子浓度(电子浓度)不大。评论|赞同0 查看更多其他回答石墨的比热容和导热系数是多少

2007-05-17 15:21 shenzhen_he | 分类：学习帮助 | 浏览4880次

提问者采纳 2007-05-17 15:32 石墨比热 710 J/(kg·K)电导率 0.061×10-6/(米欧姆)热导率 129 W/(m·K)石墨的两种晶体结构怎么分辨

2011-08-23 16:45 hubin821 | 分类：化学 | 浏览1504次

石墨存在两种晶体结构：六方形结构和菱形结构，六方形结构为ABABAB„堆积模型、菱形结构为ABCABCABC„堆积模型，如下图所示：（a）为六方形结构，（b）为菱形结构。

我手上现在有份天然石墨样品，不知道怎么分辨是什么石墨，是鳞片石墨还是微晶石墨，或者说里面含多少六方的多少菱形的提问者采纳 2011-08-30 08:45 只能用x射线衍射分析（XRD）才能知道含多少六方（六方晶系）的多少菱形（三方晶系，菱面体）。鳞片石墨是指材料的宏观外形，肉眼可以判断。微晶石墨说的是材料中的石墨以很小的晶粒杂乱无章地排列（晶粒内部规则排列为六方形结构或菱形结构），晶粒的大小同样可以用x射线衍射分析测定。x射线衍射仪在一般的省会城市中的比较有名的理工科大学都有，可联系其分析测试中心或材料或化学院、系、所。（官网上查联系方式），一个样品费用100元左右。提问者评价谢谢 评论|赞同1 caoyuannust |十四级采纳率82%

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2011-08-25 17:401257721|四级

你应该问的是石墨和金刚石的区别。石墨与金刚石都是碳单质，且为同素异形体，区别在于原子的排布形式不同。碳有三种同素异形体，即金刚石、石墨和无定形碳。无定形碳有炭黑、木炭、焦炭、骨炭、活性炭等。统称黑碳。这三种同素异形体的物理性质差别很大。但在氧气里燃烧后的产物都是二氧化碳。1.金刚石的晶体结构金刚石是典型的原子晶体，在这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键，键长为1.55×10-10 m，键角为109°28′，构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心，周围四个碳原子位于四个顶点上，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此，可以把整个晶体看成一个巨大的分子。由于C—C键的键能大(为347 kJ/mol)，价电子都参与了共价键的形成，使得晶体中没有自由电子，所以金刚石是自然界中最坚硬的固体，熔点高达3 550 ℃，并且不导电。2.石墨的晶体结构石墨晶体是属于混合键型的晶体。石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形蜂巢状的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子。这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键。因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质。而平面结构的层与层之间则依靠分子间作用力(范德华力)结合起来，形成石墨晶体.石墨有金属光泽，在层平面方向有很好的导电性质。由于层间的分子间作用力弱，因此石墨晶体的层与层之间容易滑动，工业上用石墨作固体润滑剂。3.无定形碳所谓无定形碳是指其内部结构而言。实际上它们的内部结构并不是真正的无定形体，而是具有和石墨一样结构的晶体，只是由碳原子六角形环状平面形成的层状结构零乱而不规则，晶体形成有缺陷，而且晶粒微小，含有少量杂质。无定形碳包括： 炭黑 木炭 焦炭 活性炭 骨炭 糖炭无定形碳跟少量砂子、氧化铁催化剂混合，在约3500℃中加热，使产生的碳蒸气凝聚，可得人造石墨。而跟中子数无关，原子的质子数相同而中子数不同时，叫作同位数。自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C，14C的半衰期为5730年，14C的应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；二是以14C标记化合物为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动。我是做化学的，希望对你有帮助。以后不懂的还可以找我。鳞片状石墨 性质：呈鳞片状、薄叶片状晶质的石墨，大小一般为(1.0～2.0)×(0.5～1.0)mm，最大4～5mm，片厚0.02～0.05mm。鳞片愈大，经济价值愈高。多呈浸染状、片麻状分布于岩石中。具有明显的定向排列。与层面方向一致。石墨含量一般为3％～10％，最高20％以上，常与古老变质岩(片岩、片麻岩)中石英，长石，透辉石等矿物共生，在火成岩与石灰岩接触带也可见到。鳞片状石墨具层状结构，其润滑性，柔韧性，耐热性和导电性能均比其他石墨好。主要用作制取高纯石墨制品的原料。土状石墨 土状石墨又称非晶质石墨或隐品质石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的60～80％。少数高达90％以上。矿石可选性较差。评论|赞同0 其他类似问题

石墨烯的结构与性质问题

2010-12-18 22:09 zzk314 | 分类：工程技术科学 | 浏览3397次

石墨烯是正六边形的吗?它的π电子是共轭的吗?是像石墨一样的共轭的吗?? 一定要准确,不懂的少装

提问者采纳 2010-12-19 10:26 石墨烯是六边形的，它的π电子是共轭的，但不像石墨一样共轭的。

它不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯在原子尺度上结构非常特殊，必须用相对论量子物理学(relativistic quantum physics)才能描绘。

石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。

这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。提问者评价谢谢 评论(1)|赞同6 石墨烯是一种什么物质？

2012-06-03 08:31 似痛心的爱 | 来自手机知道 | 分类：化学 | 浏览124次

物质种类、用途、定义，是否环保 我有更好的答案

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2012-06-03 08:37张勇内蒙古伊东|二级

石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料[1]。

石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。室温下石墨烯具有10倍于商用硅片的高载流子迁移率(约10 am /V·s)，并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300 K下可达0.3 m)，这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。

石墨烯的合成方法主要有两种：机械方法和化学方法。机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热SiC的方法 ； 化学方法是化学还原法与化学解理法。评论|赞同0 2012-06-03 08:32xi10539093|四级

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料[1]。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在[1]，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖[2]。

石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料[3]，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光“[4]；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体*高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料[1]。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

石墨烯另一个特性，是能够在常温下观察到量子霍尔效应。

石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同，是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨)+-ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。

石墨烯的结构非常稳定，碳碳键（carbon-carbon bond）仅为1.42Å。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。

石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元：石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的，它只包括六边形(等角六边形);如果有五边形和七边形存在，则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。

石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管；另外石墨烯还被做成弹道晶体管（ballistic transistor）并且吸引了大批科学家的兴趣。在2006年3月，佐治亚理工学院研究员宣布, 他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管，并观测到了量子干涉效应，并基于此结果，研究出以石墨烯为基材的电路.石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它是已知材料中最薄的一种，质料非常牢固坚硬，在室温状况，传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊，必须用量子场论才能描绘。

石墨烯是一种二维晶体，最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的中微子非常相似。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。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。[1]发展简史。第一：石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料，据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜（厚度约100 纳米），那么它将能承受大约两吨重物品的压力，而不至于断裂；第二：石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂 石墨烯出现在实验室中是在2004年，当时，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷，经过5年的发展，人们发现，将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远了。因此，两人在2010年获得诺贝尔物理学奖。

石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中，电子能够极为高效地迁移，而传统的半导体和导体，例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，目前一般的电脑芯片以这种方式浪费了70%-80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非同寻常的优良特性评论|赞同0 查看被隐藏回答2012-12-26 18:411079235453|五级 石墨烯硬度大，导电性能好，有韧性，可弯曲评论|赞同0 其他类似问题 石墨烯奇异物理性质有哪些?

2012-05-27 08:45 西门吹吹风1 | 分类：化学 | 浏览509次

提问者采纳 2012-05-27 12:59 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光”；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体*高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

石墨烯另一个特性，是能够在常温下观察到量子霍尔效应。第一：石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料，据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜（厚度约100 纳米），那么它将能承受大约两吨重物品的压力，而不至于断裂；第二：石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂提问者评价太感谢了，真心有用 评论|赞同1

我i国足 |来自团队心系数学 |五级采纳率40%

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2012-05-30 14:07chocolate02091|二级

石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体*高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。评论|赞同0 查看被隐藏回答2012-08-23 18:54li996166749|二级 由碳元素组成评论|赞同0 其他类似问石墨棒导热性能怎么样？

篇2：石墨行业应用

崔志强

（重庆文理学院材料与化工学院，重庆

永川

402160）

摘要：近几年来, 石墨烯材料以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了轰动。本文引用大量最新的参考文献,阐述了石墨烯的制备方法如机械剥离法、取向附生法、加热 SiC 法、爆炸法、石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法等，分析了各种制备方法的优缺点。论述了石墨烯材料在透明电极、传感器、超级电容器、能源储存、复合材料等方面的应用，同时简要分析了石墨烯材料研究的现实意义，展望了其未来的发展前景。

关键词：石墨烯材料；制备方法；现实意义；发展现状；应用前景 中图分类号: TQ323

文献标识码:A

文章编号:

Research status and application prospect of graphene materials

Cui Zhiqiang(Faculty of materials and chemical engineering, Chongqing Academy of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160)Abstract: In recent years, graphene has caused a sensation in chemical, physical and material science due to its unique structure and excellent properties.Cited in this paper a large number of the latest references, expounds the graphene preparation methods such as layer method, thermal mechanical stripping method, orientation epiphytic method, heating SiC method, explosion, graphite intercalation expansion stripping method, electrochemical method, chemical vapor phase deposition method, graphite oxide reduction method, ball milling method, and analyze the advantages and disadvantages of various preparation methods.This paper discusses the application of graphene materials in transparent electrodes, sensors, super capacitors, energy storage and composite materials, and briefly analyzes the practical significance of the study of graphene materials, and gives a prospect of its future development.Keywords: graphene materials;preparation methods;practical significance;development status;application prospect

0 引言

1985 年英美科学家发现富勒烯和1991 年日本物理学家Iijima 发现碳纳米管，加之英国曼彻斯特大学科学家于2004 年成功制备石墨烯之后，金刚石（三维）、石墨（三维）、石墨烯（二维）、碳纳米管（一维）和富勒烯（零维）组成了一个完整的碳系材料“家族”。从理论上说，石墨烯是除金刚石外所有碳晶体的基本结构单元，如果从石墨烯上“剪”出不同形状的薄片，进一步就可以包覆成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管，堆叠成三维的石墨，如图1 所示。由于石墨烯优异的电学、热学、力学性能，近年来各国科研人员对其的研究日益增长，已经是材料科学领域的研究热点之一。2010 年诺贝尔物理学奖揭晓[5-6]

[4]

[3]

[1]

[2]之后，人们对石墨烯的研究和关注越来越多，新的发现不断涌现。在不断深入研究石墨烯的制备方法和性质的过程中，其应用领域也在不断扩大。由于石墨烯缺乏带隙以及在室温下的超高电子迁移率、低于银铜的电阻率、高热导率等，在光电晶体管、生化传感器、电池电极材料和复合材料方面有着很高[7]的应用价值；由于它很低的电阻率和极大的载流子迁移率，人们很快发现了石墨烯在光电探测领域的潜能，并且认为将会是很具发展前途的材料之一。石墨烯材料的制备方法

1.1 石墨烯制备方法

目前，石墨烯的制备手段通常可以分为两种类型，化学方法和物理方法。物理方法，是从具有高晶格完备性的石墨或者类似的材料来获得，获得的石墨烯尺度都在80 nm 以上。而化学方法是通过小分子的合成或溶液分离的方法制备的，得到石墨烯尺度在10 nm 以下。物理方法包括：机械剥离法、取向附生法、加热 SiC 法、爆炸法；化学方法包括石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法。

这些制备方法有着各自的优缺点，如机械剥离法简单，可获得高品质的石墨烯，但重复性差、产量和产率很低;溶液液相剥离法制备过程简单且未破坏石墨烯面内原子结构，但该法效率低，而且单片层和多层石墨烯共存，很难将单片层石墨烯分离出来;外延生长法可制备得到大面积的单层石墨烯，但是该方法制备条件苛刻，需要高温和高真空，且石墨烯难从衬底上转移出来;化学气相沉积法制备的石墨烯具有较完整的晶体结构，石墨烯面积大，在透明电极和电子设备等领域表现出很明显的应用优势，但存在产量较低，成本偏高，石墨烯难转移等缺点。

对比上述方法，还原氧化石墨烯法是指先将石墨在强酸和强氧化剂作用下进行氧化，制备氧化石墨烯(GO)，然后再还原除去含氧官能团制备石墨烯

［8］

尽管还原氧化石墨烯法制备的石墨烯不能完全消除含氧官能团，制备的石墨烯存在缺陷和导电性差等缺点，但是其宏量和廉价制备为其在聚合物复合材料等宏量应用研究中提供了机会。1.2 石墨烯基复合材料的制备

由于薄层石墨烯片合成方法的潜力巨大、成本低廉，所以石墨烯片作为新兴填料在石墨烯复合材料上会有广泛的应用。将石墨烯与无机物、聚合物等复合可以形成石墨烯复合材料。因为石墨烯具有独特的优异性能，能够展示良好性能的石墨烯复合材料令人期待。Ｓ．Ｈ．Ｙｕ等

［9］

证实：在还原态石墨烯片上，通过在聚合醇中高温分解前驱体乙酰丙酮铁就可以成功合成磁性化还原态石墨烯。通过有效控制石墨烯片上的表面电荷密度和磁性纳米颗粒的尺寸就可以调节复合材料的磁性，其独特的性质使其在磁共振成像或蛋白质分离方面具有一定的应用潜力。目前，石墨烯基复合材料的制备方法主要有化学耦合法、原位还原－萃取分散技术、共沉淀法、催化还原反应

［10］

等。氧化石墨烯是结晶性高的石墨强力氧化后加水分解得到的化合物，与氟化石墨一样可以归类为有共价键的石墨层间化合物。氧化石墨烯片表面带有大量亲水性酸性官能团，具有良好的润湿性能和表面活性，从而使其能在稀碱水和纯水中分散，形成稳定的胶状悬浮液，这使得石墨烯与其他材料的复合形式多样化。如Graeme等［11］将TiO2吸附在氧化石墨烯上通过紫外线辅助的催化还原合成了TiO2－石墨烯纳米复合材［12］料；Nethravathi等通过氧化石墨烯与活性阴离子的复合，经还原制备了石墨烯－无机物纳米复合材料，说明氧化石墨烯的特殊结构使得石墨烯基复合材料的制备更容易以多样化的过程实现。

石墨烯复合材料的制备是目前石墨烯研究中的一大热点，因为虽然石墨烯本身的性能很好，但是与实际应用还有较大的距离，许多研究者希望通过石墨烯的复合达到在电学、电化学等领域实际应用的目的。石墨烯材料的应用研究

2.1 透明电极

工业上已经商业化的透明薄膜材料是氧化铟锡(ITO), 由于铟元素在地球上的含量有限, 价格昂贵,尤其是毒性很大, 使它的应用受到限制。作为炭质材料的新星, 石墨烯由于拥有低维度和在低密度的条件下能形成渗透电导网络的特点被认为是氧化铟锡的替代材料, 石墨烯以制备工艺简单、成本低的优点为其商业化铺平了道路。Mullen 研究组通过浸渍涂布法沉积被热退火还原的石墨烯, 薄膜电阻为900 , 透光率为70% , 薄膜被做成了染料太阳能电池的正极, 太阳能电池的能量转化效率为0.26%。2009 年, 该研究组采用乙炔做还原气和碳源, 采用高温还原方法制备了高电导率(1425S/ cm)的石墨烯,为石墨烯作为导电玻璃的替代材料提供了可能。

2.2 传感器

电化学生物传感器技术结合了信息技术和生物技术, 涉及化学、生物学、物理学和电子学等交叉学科。石墨烯出现以后, 研究者发现石墨烯为电子传输提供了二维环境和在边缘部分快速多相电子转移, 这使它成为电化学生物传感器的理想材料。Chen 等采用低温热退火的方法制备的石墨烯作为传感器的电极材料, 在室温下可以检测到低浓度NO2 , 作者认为如果进一步提高石墨烯的质量, 则会提高传感器对气体检测的灵敏度。石墨烯在传感器方面表现出不同于其它材料的潜能, 使越来越多的医学家关注它, 目前石墨烯还被用于医学上检测多巴胺、葡萄糖等。2.3 超级电容器

超级电容器是一个高效储存和传递能量的体系, 它具有功率密度大, 容量大, 使用寿命长, 经济环保等优点, 被广泛应用于各种电源供应场所。石墨烯拥有高的比表面积和高的电导率, 不像多孔碳材料电极要依赖孔的分布, 这使它成为最有潜力的电极材料。Chen 等

[ 13]

以石墨烯为电极材料制备的超级电容器功率密度为10kW/ kg , 能量密度为28.5Wh/ kg , 最大比电容为205F/ g, 而且经过1200次循环充放电测试后还保留90% 的比电容, 拥有较长的循环寿命。石墨烯在超级电容器方面的潜在应用受到更多的研究者关注。2.4 能源存储

众所周知, 材料吸附氢气量和其比表面积成正比, 石墨烯拥有质量轻、高化学稳定性和高比表面积的优点, 使其成为储氢材料的最佳候选者。希腊大学Fro udakis 等设计了新型3D 碳材料, 孔径尺寸可调, 他们将其称为石墨烯柱。当这种新型碳材料掺杂了锂原子时, 石墨烯柱的储氢量可达到6.1%(w t)。Ataca 等用钙原子(Ca)掺杂石墨烯, 利用第一性原理和从头算起的方法得到石墨烯被Ca 原子掺杂后储氢量约为8.4%(w t);他们还发现氢分子的键能适合在室温下吸/ 放氢, Ca 会留在石墨烯表面, 有利于循环使用。Ataca 的研究结果又一次推动石墨烯储氢向前迈进一步。2.5 复合材料

石墨烯独特的物理、化学和机械性能为复合材料的开发提供了原动力, 可望开辟诸多新颖的应用领域, 诸如新型导电高分子材料、多功能聚合物复合材料和高强度多孔陶瓷材料等。Fan 等

[14]

利用石墨烯的高比表面积和高的电子迁移率, 制备了以石墨烯为支撑材料的聚苯胺石墨烯复合物, 该复合物拥有高的比电容(1046F/ g)远远大于纯聚苯胺的比电容115F/ g。石墨烯的加入提高了复合材料的多功能性和复合材料的加工性能等, 为复合材料提供了更广阔的应用领域。图3 对比了几种纳米填料对橡胶增强效率，可以看到石墨烯具有更显著的增强效果

[15]

。展望

石墨烯自2004年以稳定的形态出现以来，因其独特的性能和二维纳米结构受到科学界的普遍关注。无论在理论还是实验研究方面，石墨烯都展示出重大的科学意义和应用价值。近年来，石墨烯的研究不断取得重要进展，在石墨烯透明导电薄膜的结构、性能、制备等方面也已经取得了很多的研究成果，但也存在不少问题。由于制作大面积石墨烯薄膜时会混入杂质，产生缺陷，因此大多数以石墨烯薄膜为器件的导电性及透明性都未达到ITO的水平。为了使石墨烯透明导电薄膜达到实际应用水平，还需要继续探索透明导电薄膜的制备方法以实现大面积化及量产化；开发有效的掺杂技术以使石墨烯薄膜具有理想的载流子密度；研究更有效的还原与结构修复方法以制备不含缺陷及杂质的高品质石墨烯薄膜。

理论上看，石墨烯是一种理想的太阳电池透明电极材料。然而，目前以石墨烯作透明电极的太阳电池光电转化效率都低于ITO/FTO基太阳电池。这是由于采用各种方法制备的石墨烯电阻较大，影响了电池的光电转化效率。所以石墨烯作透明电极的研究重点主要集中在如何采用合适的制备方法，获得电性能、透光性、力学性能等综合性能好的石墨烯。对石墨烯内部的位错、晶界、应变等缺陷进行理论模拟计算，并用来指导实验研究，最终通过控制位错、晶界等缺陷的运动，使其性能得到有效控制，实现理论指导实验、实验验证理论、理论与实验紧密结合。这是获得大面积、高性能石墨烯的新的着眼点。另外，石墨烯作透明电极时，也会与太阳电池其它部分直接接触。在未来的研究中，制备高性能石墨烯的同时，也应该关注太阳电池中石墨烯与其它部分的界面情况。

目前，关于石墨烯材料的制备和其在电化学领域的应用研究仍在如火如荼地进行。人们的研究主要集中于３个方面：一是石墨烯的低成本大规模制备的基础研究，二是石墨烯基复合材料的制备与性能研究，三是石墨烯材料在相关领域的应用研究。随着人们对石墨烯及其复合材料研究的深入以及制备方法的改进，石墨烯及其复合材料在电化学中的应用将会得到更为广泛的关注。以下几方面研究较少，值得关注：(1)石墨烯在锂离子电池正极材料研究方面（如石墨烯／磷酸亚铁锂）；(2)含氮或硼石墨烯在电化学中的应用；(3)氧化石墨烯复合材料在燃料电池中的应用；(4)氧化石墨烯复合材料在电化学传感器中的应用。与碳纳米管的发现与研究应用过程类似，在今后的若干年里石墨烯的研究会越来越深入，其最终进入实际应用阶段是必然的。石墨烯材料是当今世界新材料科技发展的又一制高点，对其深入研究与开发将给许多领域的发展带来巨大机会。

参考文献

篇3：装饰艺术中“石墨”的应用

教育家蔡元培先生在他写的《华工学校讲义》中曾对装饰加以阐述，他认为:“装饰者，最普遍之美术也。其所取之材，日石类、日金类、日陶类……其所附丽者，日身体、日被服、日日用、曰宫室、日都市……人智进步，则装饰之道渐异其范围。身体之装饰，为未开化时代所尚;都市之装饰，则非文化发达之国，不能注意。由近而远，由私而公，可以观世运矣。”这里，装饰等同于工艺美术、实用艺术或应用美术。由此可见，广义的装饰主要泛指一切装饰行为和装饰现象。其基本目的是使受众产生视觉上的愉悦。因此，可以说装饰艺术是按照一定的造型规律并运用适合的工艺手段，融会了艺术、技术、设计多种艺术门类的综合性的艺术形式。其发展始终围绕着材料工艺与造型研究而展开，因此装饰创作的核心应该是材料工艺与造型形态。而在实际的装饰创作中材料工艺与造型形态是相互影响，同时发生的。

材料工艺即装饰造型所选用的材料和与材料相适应的加工工艺。在《迈尔新百科全书》中“材料”是这样解释的:“材料是自原料中取得的、为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料，如金属、石块、木材.皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等。”材料能够在装饰造型中起到丰富、强化和使装饰设计更具个性化的作用。它是装饰艺术的一个重要特性。人类经历了石器时代、陶器时代、青铜时代、钢铁时代，及当下的复合材料时代。人类文明史的断代都是根据材料来划分的，这足以证明材料在艺术发展中占有的重要位里。一部装饰艺术史，在某种程度上讲，是一部材料发展史。

材料在现代装饰艺术中既是承载艺术思想的媒介，又是材质自身美感的直观呈现。对于材料特征及其外在形式的不断尝试与探索，有利于挖掘、发现新的材料表现语言。体会材料的内在特性，以恰当的形式展现出这些材料的特征。当材料自身的抽象特征与具有美感造型相结合，达到材料特征与造型的和谐时，便构成了“材料的风格”.如果装饰艺术作品的形式特征充分展现了材料的最佳状态，便可以称之为具有材料风格的装饰艺术创作。因此，养成对材料美感的敏锐噢觉是非常宜要的。

装饰艺术的创作构思与表现有赖于对材料的详尽了解和对材料恰当的加工工艺，创作过程就是一个物化的过穆。装饰艺术创作的深度往往取决干创作人对材料的熟悉程度和对材料的控制能力。每种材料都有与其相适应的加工工艺:木刻工艺、金属工艺、印染工艺、玻璃艺术、漆艺、陶艺等众多的加工手段。这些由材料而决定的加工方法形成了特定的工艺，直接影响装饰艺术创作的造型和形式结构。而材料本身是质朴的，没有任何情感因素的，关键在于艺术家对它的理解和使用。

以壁画为例，壁画装饰从使用材料及工艺制作及表现方法来说是十分丰富的, 有重彩壁画、丙稀壁画、陶版花釉壁画、瓷版粉彩壁画、陶瓷无光釉壁画、高温瓷化玻璃镶嵌壁画、玛赛克镶嵌壁画、瓷版三彩壁画、金属壁画、大理石拼镶壁画等。石墨在壁画创作中的应用扩充了壁画创作中应用材料的种类，同时也拓展了石墨的应用领域。

石墨是元素碳的一种同素异形体，石墨是其中一种最软的矿物。它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。

随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨，是年代开发的一种新的石墨制品。美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德、日、法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。因此，是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求量逐年增长。此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料，美国已用它做为汽车电池。随着现代科学技术和工业的发展，石墨的应用领域还在不断拓宽，已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料，在国民经济中具有重要的作用。

石墨的应用领域是很广的，但是都是在工业领域。石墨和装饰艺术结合在一起也是一种新的尝试，是技术和艺术的完美结合。两个完全不相关的领域结合在一起，形成新的形式。在装饰艺术创作中应用的石墨主要是粉末状。在壁画创作中，主要是利用石墨黑色粉末状的外观特点来表现壁画艺术。此方法多用于浮雕壁画效果更加，浮雕模板制作完成之后，利用石墨在浮雕表面做效果，石墨本身的所具有的金属的黑色发出金属的金属黑的色泽，增加了装饰艺术中壁画艺术的艺术特色。

漆器艺术创作中，堆漆技法中应用石墨粉来代替碳粉，堆漆就是通过漆作为粘合剂，根据艺术家的创作意图，把碳粉逐层堆出高低不平的浮雕效果，石墨漆器技法中使用改变了传统技法中只能使用碳粉的来制作的方法，丰富了装饰艺术中漆器艺术的创作材料，同时也拓宽了艺术创作的领域。石墨在装饰艺术中不仅仅局限在这几方面，在雕塑和陶艺中也是有大量的使用，丰富了装饰艺术领域中多种艺术形式的创作风格。

装饰艺术的发展离不开对材料工艺的认知、解读、研究和探索，因为装饰艺术的目的就是创造视觉愉悦，满足人的心理需求。而材料就是直接作用于视觉，诱发情感波动的物质煤介。另一方面，现代科技的不断发展导致材料的日益翻新，带给人们更广阔的视野，而新的材料风格往往会诱发出新的造型形式，改变原有的审美态度和造型观念。因此，对于装饰艺术材料，石墨也只是其中的一种，我们还应该在不断的探索新的材料来丰富我们的艺术创作。

摘要：装饰艺术的表现与材料、技术有密切关系。表现如果不选择材料, 材料如果不选择技术, 其装饰则是缺乏生命力的, 也无法表现它的功能性。也可以被当作名词理解为一种工艺技法、技术, 如:金属工艺、陶艺、漆艺工艺的制作技法, 印染工艺的工艺技法等。“装饰”这个词由来已久, 可以说装饰艺术是人类艺术起源的标志。它是人类社会最普遍的艺术形式之一。在艺术的发展历程中, 装饰艺术这条脉络一直没有间断过, 并且在各个时期形成了不同的装饰风格。

关键词：装饰艺术,材料

参考文献

[1]解勇.视觉前沿[J].浅谈装饰艺术中的材料工艺.

篇4：“石墨之都”整合牵动行业生态

中国建材全资子公司中建材投资有限公司2010年在郴州投资10亿元注册成立了南方石墨有限公司，以20亿元从原矿主手中买断资源，多数矿井已经进行交接。目前，南方石墨正在大举招聘有采掘经验的员工。南方石墨还计划投资30亿元建立石墨产业园，目前尚在选址。

政府希望借助整合实现石墨开采由乱而治，进行石墨深加工，这个目标在引入中国建材后显得越来越近。但由于当地石墨资源已开采百年，优质石墨资源已开发殆尽，对于付出20亿元收购资金的中国建材，能否获得良好回报，当地人众说纷纭。

在整合面前，依附在石墨矿上的鲁塘镇十多万人的生活方式将发生变化，210个矿井的股东们已经拿到收购款，而众多石墨加工企业的命运如何，还在等待答案。

把石墨当煤烧岁月

郴州石墨矿脉属煤系矿脉，从临武县至桂阳城郊，矿脉长达28公里，最好的石墨处于北湖区鲁塘矿。该矿区盛产的土状石墨，又称微晶石墨，是由煤炭经过挤压等物理作用变成，所以往往和煤炭伴生，石墨的开采方式和煤炭没有区别。出于安全监管需要，当地将石墨纳入煤炭管理局进行管理。

鲁塘街道上还印刷着支持整合的标语，一个标语写着“谁乱采乱挖谁坐牢”。街道上冷冷清清，矿山封闭，不少外来打工者离开了，剩下的多是当地居民，还有做生意的商铺老板。当地人讲，以前这里挖矿的、搞运输的、修车的、卖车的、卖矿山器械的以及围绕矿山做后勤服务的餐饮、宾馆吸引了十多万就业者，非常热闹。出租车司机何连国说，现在生意差得厉害，少了3/4。

鲁塘是个有着悠久历史的老镇，走出过明朝名臣何孟春。何孟春20岁时（1493年）即中进士，以刚直不阿名闻一时，曾任兵部左侍郎、吏部左侍郎，死后加封为礼部尚书。鲁塘镇上多数人都姓何，郴州多数石墨老板都来自该镇。在当地石墨开采有四大家族，分别为何善友、何良舟、何国富、李文松，其中3位都姓何。据说四大家族同时拥有矿山和加工厂，垄断了出口贸易。

但在成就当地人财富积累的背后，是对矿山的无序开采。早在解放前，郴州就已开采石墨，从1950年到1990年开采比较有序，40年消耗石墨资源不到300万吨。但1991年开始，受“有水快流”思想的影响，许多煤矿企业也超深越界争采石墨资源，约300家企业在鲁塘矿区乱采滥挖石墨资源。据称2001—2005年每年消耗的石墨资源就在200万吨左右，也有当地人称根据当地政府收到的税费计算，石墨年开采量在400万吨以上。当地官方统计，1991—2005年的15年间消耗石墨资源2000多万吨。期间，原来一直起到主导作用的国企鲁塘石墨矿被迫破产关闭。

石墨开采量远远超过市场需求。以2005年为例，市场只需要60万吨，而产量达200万吨，市场无法消化部分就当做煤炭烧掉，石墨价格也和煤炭相差无几。在燃烧上，石墨的燃点较低，其余性能和煤炭相差不多。

在当地，石墨当煤烧一度见怪不怪，但在专家看来却异常心疼。近期退休的中国非金属矿工业协会石墨专业委员会裴志翔秘书长表示，石墨是可以当煤烧，但煤却不能当石墨用，石墨消耗一点少一点。

石墨加工企业前途未卜

“矿口到处都是，千疮百孔。”郴州市煤炭管理局石墨办前主任李金山表示，“现在因为停止采挖已有一年，新长了不少草，去年看起来更为严重。”这样严重的情况，吓退了不少投资者，李金山曾引着十多批考察方到矿山上去，最后都走了。李金山刚开始强调矿山的困难，后来则对意向方说，矿口多证明资源丰富，打一个井下面就有资源。

自国务院2008年要求矿产资源整合后，郴州市决心引入资源整合者，前提是必须做深加工，原则上采矿证是3年~5年，为了资源整合，政府将周期缩短为1年，这就有利于收回采矿权。在不时出现的矿难面前，政府官员为了安全生产考虑，也倾向于推动整合，管一家公司毕竟更容易，同时，石墨资源的确到了不得不保护的程度。所以去年9月份的关停力度空前，整个矿区停电，并将轨道拆掉，封堵矿口。

据李金山介绍，去年郴州市领导到湖南省开会，碰到南方水泥（中国建材下属公司）高管，谈及石墨整合一事，成为中国建材到郴州投资的机缘。南方石墨投资20亿元，其中鲁塘矿区11.6亿，桂阳县荷叶、清和8亿。收购矿区面积为45平方公里，共有210个矿井，7月份开始移交工作，其中鲁塘有160个，只有4个还没有移交。

在整合价格上，将矿井按投资、资源量等分为9类，收购价格从300万元到1400万元不等。据称，有些矿井开采条件差，老板乐意套现走人，不过当地也有人花3000余万元刚收购矿山就遇到整合。当地人称，石墨矿价格在互相倒手中上涨，估计这位投资者是高位接手。

目前，南方石墨已向矿主支付了60%的费用， 其他40%则因为进度没有达到要求而有所迟滞。中国建材还希望拿出30%股份，吸引附近村民入股，每户出资为5万元。李金山表示，这其实是种利益捆绑，有助于在石墨开采中减少风险，他相信南方石墨前景远大，“如果是我，我愿意入股。”不过据当地石墨老板称，当地人认购并不踊跃，“这么点股份也说不上话。”

整合之后，整个矿区将从200多个矿井减少到20个，年计划采石墨51万吨，采煤炭156万吨。产量将比原来大幅减少。

南方石墨工作人员告诉记者，深加工是企业能够成为郴州石墨整合主体的前提，公司将不会出售任何原矿。

如果真如此，下游工厂的活路可能就此终结。据统计，郴州共有41家加工企业，其中郴州市区18家，北湖区鲁塘镇8家，桂阳县境内14家。他们必须要有石墨原料才能生存下来。目前由于石墨矿区关停，石墨价格已上涨两倍有余，产品销售市场已萎缩2/3。

整合风险之辩

多家石墨加工厂老板向记者表示，政府已对工厂做了摸底调查。接受记者采访的多家石墨矿老板都希望政府收购，因为担忧石墨资源被垄断起来，生产难以为继。但南方石墨并未透露是否有收购意向。

作为郴州石墨“四大家族”之一 的何善友认为，除了鲁塘矿区，外地的石墨资源并不多，质量也不好，如果客户购买不到满意的产品，就会主动找到南方石墨。据了解，郴州近年来又发现5处新石墨矿，这些矿的年产量都在0.5万~1万吨左右。问题的关键在于鲁塘矿区之外石墨矿储量有多少，这些新发现石墨矿储量并未有准确数字。

井下情况复杂，也是石墨开采的隐忧。一位不愿透露姓名而自称最熟悉井下情况的当地政府官员称，政府在跟中国建材合作时，对石墨开采的描述过于乐观，他认为井下情况比外人想象的还要差。

经年累月的无序开采，让当地矿井之间互通，矿井积水一度无序排放而引起械斗，由于停产时间已有一年，矿山积水甚深，李金山估计排水费要1亿元。此外，同样由于无序开采，矿主总优先开发容易开采部分，优质资源基本已消耗殆尽。

截至1985年，郴州市详查已探明的微晶石墨储量3407万吨，占全国已探明的微晶石墨总储量的72.5%。实际上，最近25年的开采量已超过此数。当地估计，尚有千万吨已探明石墨资源未被开采。

李金山解释，当年探矿是截至海平面下50米，实际上现在开挖到海平面以下100米依然有石墨资源。湖南省国土资源厅和中国建材将对深度和广度进行再勘探，保守估计石墨资源将至少再增加2000万吨，这样南方石墨将掌握3000万吨以上的石墨资源。“但石墨质量可能不够好，最好的石墨资源在海拔400米左右。”

何善友并不怎么看重石墨储量，已开采储量以及现保有储量都不重要，他的思路是，关键是石墨资源现在是独家所有，价格全是一家说了算，“南方石墨肯定能赚钱”。

郴州当地曾经试图对石墨资源垄断，2002年12月郴州市政府主导将主要加工企业捆绑成立了郴州鲁塘石墨（集团）有限公司，实行统一生产计划、统一品牌、统一销售等政策，石墨价格在三个月内由64美元/吨，涨到95美元/吨，但由于未限量开采石墨原矿，许多厂家将加工厂搬迁到郴州境外加工，压价与郴州石墨集团抢夺市场。郴州石墨集团于2004年4月清算解散，回归无序竞争。

何善友被推选为该石墨集团董事长，他说，由于当时市场已失控，他主动提出清算，幸而没有亏损。他认为，南方石墨不可能走石墨集团的老路，因为南方石墨能控制开采量。

何善友说，现在对南方石墨而言，重要的是加快复工步伐，因为复工越快变数越少，让加工厂恢复生产，让当地人有饭吃，这样企业的阻力就会变小，才能赚到钱。

据了解，南方石墨的矿区规划已在8月9日得到郴州市政府批准，下一步将委托郴州市煤炭设计院进行技改设计。

中国建材决定投资前，曾向李金山咨询，李金山的回答是，按年计划采石墨51万吨，采煤炭156万吨计算，石墨可以卖10亿元，煤炭也可以卖10亿元，即使开采成本每吨从200元涨到400元，也依然有不菲盈利。

走出郴州的石墨商人

曹经纬和石墨打了一辈子交道，去年决定到福建三明市搞石墨加工厂，是他最精彩的一笔。

去年，当整个鲁塘矿被封闭后，曹经纬认为石墨价格肯定要涨，从事石墨行业42年，全国各地哪个地方有石墨矿，他都知道。他想起10多年前到过的福建三明市的一个煤矿也有部分石墨资源，当时因为储量小并无开采价值，但现在情况不同，不太好的资源也照样卖高价钱。

当时很多人反对，一来是我年龄比较大了，另外是因为我现在也不缺钱。”曹经纬说，但他自己还想做一点事情出来，就在当地投资了400万元，搞了石墨加工厂，工厂在今年5月18日开始生产。

现在看来，曹经纬这一步走得很对。目前石墨矿价格狂升，三明市原来把石墨当煤卖，一吨卖680元，现在一步步涨到1200元，拉到郴州去每吨的运费是230元，老板再赚200多元，拉到郴州的价格是每吨1700元~1800元，“我在三明市加工，不算加工利润，每吨原料价就比他们低500元”。

由于没有石墨可供加工，郴州商人正四处出击寻找石墨矿，在福建三水，曹经纬经常碰到老乡，有七八个郴州人驻扎在这里买石墨，“这些人以前都跟我认识，都是我的老乡把价格抬高了”。最高兴的当属当地人，石墨现在价格突然翻了一倍。

和曹经纬相似，郴州人找石墨的步伐远达广东清源、湖北等地。当上游的石墨资源被集中、切断，他们并不愿意轻易退出历史舞台，他们习惯和石墨打交道，这些技术要求简单的工作养活了他们大半辈子。

石墨也给了鲁塘人骄傲，当地石墨大户何善友说，他到日本去考察，对日本客户说家是郴州的，他们不知道是哪里，对他们说是鲁塘的，他们都知道。

曹经纬高中毕业后从事教书工作，1970年开始从事石墨化验工作，月工资从20多元涨到36元，他做过技术，开过矿，做过销售，还做过石墨加工，他很为这些经历自豪，他称自己早就做过石墨深加工的实验，做到纯度领先并不困难。他提到，当年正是他第一个做出了石墨球。“日本人当年说要石墨球，这种东西当地人都没见过。”现在，很多加工厂都靠加工石墨球为生。

曹经纬不愿意开矿，他说开矿风险太大，赚钱的时候很快，赔钱也很快，他更害怕的是出事故，觉得良心不安。此外，他不愿意开矿还因为开矿要跟各方打交道，应酬太多。

“做石墨加工赚钱不多，但稳定。”即使行情不好，石墨加工环节也有50多元/吨的利润，一个年销量2万吨的工厂可盈利超百万元。石墨加工也养活了曹经纬家人，他家在郴州有个工厂，有三个女儿在工厂上班，在石墨行业子承父业的很多。

篇5：石墨行业应用

第一章 总 则

第一条 为加强石墨行业准入管理，监督执行《石墨行业准入条件》，规范石墨行业准入公告工作，制定本办法。

第二条 各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业主管部门（以下简称省级工业主管部门）负责本地区石墨企业准入公告申请的受理、审核和推荐工作，监督检查准入条件保持情况。

工业和信息化部负责组织对省级工业主管部门审核推荐的申请材料进行复核、查验和公告，并动态管理公告名单。

第二章 申请与审查

第三条 申请准入公告的石墨生产线所属企业应当具备以下基本条件：

（一）具有独立法人资格；

（二）符合《石墨行业准入条件》要求；

（三）遵守国家有关法律法规，无重大违法行为。第四条 具备以上条件的石墨生产线所属企业可向生产线所在地省级工业主管部门提出公告申请，并按照要求提交《石墨行业准入公告申请书》（见附件）及相关材料。

申请企业应当对申请材料真实性负责。

第六条 省级工业主管部门对申请材料齐全、符合规定的，予以受理并出具受理通知书。对申请材料不全或不符合规定的，应在10个工作日内一次性告知申请企业需要补充的全部内容。

省级工业主管部门会同相关部门对申请材料进行核实，在20个工作日内将申请材料和意见报工业和信息化部。

省级工业主管部门意见应当对照准入条件，明确生产线在建设条件、生产布局、生产规模、工艺与装备、产品质量、资源消耗、综合利用、环境保护、安全生产、职业卫生以及社会责任等方面是否符合要求。

第七条 工业和信息化部收到省级工业主管部门推荐的申请材料之日起3个月内，组织完成复核。

符合准入条件的石墨生产线和所属企业名单，在工业和信息化部网站上进行公示（10个工作日），对公示无异议的生产线和所属企业，以公告方式予以发布。

第八条 工业和信息化部、省级工业主管部门在受理、审核过程中，可以对申请企业有关情况进行实地查验，实地查验应当指派两名以上工作人员进行。申请企业应当配合实地查验活动。实地查验结果，由查验工作人员和企业代表签字确认。

第三章 监督管理

第九条 进入公告名单的生产线所属企业要严格按照准

（二）报送的相关材料有弄虚作假行为；

（三）拒不接受监督检查；

（四）发生重大质量、安全生产和污染环境事故；

（五）发生重大违法行为。

工业和信息化部拟撤销公告资格的，提前告知省级工业主管部门和有关企业，听取其陈述和申辩。

被撤销公告资格的生产线和所属企业，经整改合格满一年后方可重新提出公告申请。

第四章 附 则

第十四条 本办法适用于中华人民共和国境内（香港、澳门、台湾地区除外）所有类型的石墨生产企业。

第十五条 受理准入公告申请不得向申请企业收取费用。

第十六条 本办法自2013年1月1日起施行，由工业和信息化部负责解释。

篇6：石墨行业应用

有利因素分析

一、政策支持加码

由于石墨烯良好的材料性能和巨大的市场潜力，世界各国相继投入大量的资金进行与石墨烯相关的研究，也出台了相应的产业扶持政策。我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方政府的大力扶持，并且支持力度在不断加大。《新材料产业发展指南》、《“十三五”材料领域科技创新专项规划》和《工业和信息化部、财政部、保监会关于开展重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作的通知》等国家相关政策的出台均表明石墨烯产业属于国家重点鼓励和支持的行业。石墨烯的发展将继续获得良好的外部环境。

二、行业进入快速发展期 经过近几年的蓬勃发展，石墨烯产业正从导入期步入到成长期阶段，目前国内从事石墨烯企业众多，从上市公司到初创企业纷纷涉足石墨烯领域；石墨烯制备技术，如氧化还原法和CVD渐成主流，目前石墨烯产品价格具备工业化使用的条件；另外，石墨烯在部分应用领域，如石墨烯在重防腐涂料领域和复合材料领域应用已日益成熟，市场增长快速；石墨烯属于非标产品，瞄准高端应用市场，需要满足下游客户定制化需求，与客户关系密切，这也增加了市场的壁垒；近两三年来，围绕石墨烯标准制定的工作也在紧锣密鼓地进行着，标准的陆续出台将对石墨烯产业的快速健康成长发挥有力促进作用。

三、处于国际先进水平

2017年，我国石墨烯产业已经从基础材料研发向应用产品开发方向转变，石墨烯相关的应用产品开发企业数量迅速增加，结果使得石墨烯应用产品向多样化、专业化方向发展，在应用产品研发方面我国已经走在世界前列。

2017年，石墨烯应用产品研发势头较好的方向有：手机触摸屏、锂离子电池、超级电容器以及增强塑料、防腐涂料、石墨烯温控材料等复合材料等领域，在石墨烯产业化进程上，我国基本处于国际先进水平。

四、性能优势

由于碳原子之间化学键的特性，使得石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。而因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，为它带来了全新的电学属性。石墨烯在可见光下透明，但不透气。这些特征使得它非常适合作为保护层和透明电子产品的原料。

五、替代硅的理想材料

硅基材料集成电路主频越高，热量也随之提高，并最终撞上功耗墙。目前硅基芯片最高的频率是在液氮环境下实现的8.4G，日常使用的桌面芯片主频基本在3G到4G，笔记本电脑为了控制CPU功耗，主频普遍控制在2G到3G之间。

相对于现在普遍使用的硅基材料，石墨烯在室温下拥有10倍的高载流子迁移率，同时具有非常好的导热性能，芯片的主频理论上可以达到300G，并且有比硅基芯片更低的功耗。早在几年前，IBM在实验室中的石墨烯场效应晶体管主频达155G。

六、产业集群逐步扩大

在政策的扶持鼓励下，我国石墨烯产业近年迎来大发展，常州石墨烯产业园、无锡石墨烯产业应用示范基地、青岛石墨烯产业创新示范基地等相继成立。随着产业化的提速，石墨烯产业集群持续壮大。

不利因素分析

一、产业化困难重重

目前，石墨烯虽然已经走出了实验室，但是大规模商业化应用仍然面临着很多制约因素，主要包括技术、市场、成本三大制约瓶颈。

（一）技术问题。包括制备、分散、应用和环保等关键技术和装备都尚未突破。虽然目前石墨烯制备技术已经有20多种，但规模化、低成本、高品质和大尺寸的宏量制备技术尚未取得实质性突破，难以满足工业化量产的需求。材料的分散技术，以及与下游工艺、工程化应用相结合的技术等都还制约着产业化进程。

（二）市场问题。虽然目前各种应用产品层出不穷、百花齐放，但是缺乏真正的高品质、高附加值和体现石墨烯独特性能的杀手锏级产品，绝大多数只不过是对传统材料进行改性或者努力替代已经成熟的材料，经过改性后的材料性能提升并不明显，或者石墨烯并不是非添加不可，个别甚至在添加之后出现不良后果，难以得到市场认可。一些研究机构或企业号称取得了突破进展，也只不过是做出了样品或实验室产品，根本没有形成商品。目前大多数石墨烯生产企业还主要是给科研机构或下游应用企业提供石墨烯试用品。如果下游应用市场没有激活，石墨烯就很难产业化。

（三）成本问题。目前大多数企业尚处于小批量生产的探索阶段，还不能形成稳定的规模化生产能力，没有资金的回笼；且企业前期的研发投入资金量大、周期长，应用市场没有打开，所以不论是材料本身，还是应用产品的成本都很高，这都阻碍了石墨烯进一步走向市场。

二、产业低端化发展苗头初显 与美、日、韩等发达国家相比，中国石墨烯研究和产业发展基本处于产业链和价值链的低端，虽然资本界、学术界、媒体界等“热情高涨”，但无法掩盖上游材料生产企业盲目扩大产能、下游应用集中在附加值低的产品、低端产能扩张过快、产品同质化严重等问题，已经初步显示出“低端化”发展的苗头。主要表现在：专利“重量轻质”。虽然中国石墨烯专利申请量超过全球申请总量半数以上，稳居全球首位，但存在实用新型专利多、原创基础专利少；国内专利多、国际专利少；高校专利多、企业专利少的现象。

三、产业标准体系有待完善

（一）科学完整的产业标准体系尚未建立

我国石墨烯产业标准化工作始于2015年，但由于标准体系建立时间短，立项的标准较少。此外，随着石墨烯产业的迅速发展和石墨烯科学技术的进步，部分涉及石墨烯的新产品、新技术、新工艺以及管理标准尚未制定。因此，迫切需要建立科学的石墨烯标准体系，指导具体标准的制定。

（二）标准分布不均衡、覆盖面窄 现有的和正在制定的石墨烯标准中，仅3项是关于石墨烯产业应用的标准，而其余均为术语和石墨烯原材料检测等标准，从石墨烯全产业链分析，有必要建立覆盖石墨烯资源、石墨烯应用、环境保护、加工设备等不同方面的标准体系

四、潜在环境风险

石墨烯产业目前最成熟的产品之一是“氧化石墨烯纳米颗粒”，它很便宜，虽不能用在电池、可弯折触屏等高端领域，作为电子纸等用途倒是相当不错。可是它对人体很可能是有毒的。而且，经研究发现，它在地表水里非常稳定、极易扩散。虽然现在对它的环境影响下断言还为时太早，但这的确是个潜在问题。市场规模预测

综合以上因素，我们预计，2018年中国石墨烯市场规模将达到280亿元，未来五年（2018-2022）年均复合增长率约为70.48%，2022年中国石墨烯市场规模将达到2365亿元。

图表 中投顾问对2018-2022年中国石墨烯市场规模预测

2,3652,5002,0001,5001,00050002018E2019E2020E2021E2022E中国石墨烯市场规模（亿元）2805601,0281,612