以後吃完的玉米不要亂扔了，新一代發動機就靠它了

在現代軍事航空領域，碳纖維是非常重要的一種材料，它重量輕、耐腐飾性好、屏蔽電磁性能好。是製作各種飛行器不可獲缺的材料。

但在國際上，碳纖維領域卻一直被日本壟斷。無論是產量、質量和市場規模，日本都是排第一的，其把持著全球碳纖維市場的60%。

我們也早在60年代就開始了碳纖維產業的研究，但一直進展比較慢，產量也不高。可以說在這個領域我們是一直被日本卡著脖子的。直到去年2月，我們才終於突破了日本的封鎖研製出高性能碳纖維。

我們的技術研究歷來都有兩個特點：就是一旦突破了瓶頸就會爆髮式增長，其次是價格比白菜還便宜。

就在我們研製出高性能碳纖維後沒多久，就爆出了生物質石墨烯宏量製備工程得到確認的好消息。

石墨烯和碳纖維有點象兄弟倆，它們都是碳原子單質。但石墨烯比碳纖維要歷害的多了。碳纖維的強度已經高於鋼鐵，它的抗拉強度達到7GPa,但石墨烯卻高達125GPa，是前者的17倍。碳纖維的拉伸模量約在500GPa,石墨烯則為1.1TPa，由此可以看出石墨烯強度要比碳纖維還要高得多。

圖：國產C919大飛機就採用了不少石墨烯材料

石墨烯的厚度只有頭髮絲的20萬分之一，導電性能是硅的10倍，導熱性能是銀的10倍。是人類已知最薄、最輕、最硬的材料。

如果我們日常用的手機電池如果用石墨烯來做，每次充電只需要20秒種。

如果我們的電動汽車都用石墨烯材料來做，同樣大小的電池，充電8分鐘可以行駛1000公里。

如果我們的航空發機動使用石墨烯材料來做，由於它耐高溫的特性，發動機開加力燃燒室時的熱量對它只是毛毛雨。這可以大大提高發動機的推力、飛機的機動性和發動機使用壽命。

因此，它有著「改變21世紀的新材料」的美稱，誰掌控石墨烯，誰就掌控了21世紀。

我國的石墨儲量豐富，但批量化生產是難題。以往石墨烯生產就三種方式：一是對石墨進行剝離；二是對石墨進行氧化還原；三是用碳化硅升化脫離。但不論哪種方法的產量都不高，並且污染嚴重、生產周期長、成本居高不下。

現在這些問題都得到了有效解決。黑龍江大學的研究人員，獨闢蹊徑利用玉米芯里纖維素進行化學重組，從而合成生物質石墨烯材料。

圖：石墨烯材料製成的防彈衣

該團隊實現了生物質石墨烯材料的宏量製備，並建立了世界上首條年產100噸的生物質石墨烯材料宏量製備生產線。

這種方法提取的石墨烯材料質量高、性能優異。並且綠色環保。最重要的是製造成本從每克5000元降到每克3元。

在我國，僅玉米芯的年產量就達到1億噸，而且幾乎是取之不盡的可再生資源。

令人欣慰的是，中國對一些國家實施了石墨烯的出口限制，不要再重演當年稀土的悲劇。【文/沙場秋點兵】

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