第122章石墨烯
毫无疑问,石墨烯材料绝对具有引领下一次工业革命的能力。
当然,前提是能够大量、且便宜生产的单纯石墨烯材料。
事实上,一开始,刘青也并没有把握同时做到这两点。
虚拟面板虽然能够开挂,但终归不是万能,基本的物理定律还是要遵守的。
有的东西天生就比较贵,比如黄金。
或者比如侯氏制碱法。
虚拟面板的评价已经是高效的制碱法了,刘青也曾继续加点,结果制碱法的工艺并没有提升多少。
技术终归是有上限的,即便刘青很不想承认。
以前他还期望虚拟面板能够创造奇迹,然而在侯氏制碱法面前,他升级之后的制碱法,除了收率比侯氏制碱法略微高两个点以外,在原材料的易得性、生产流程的便宜性以及价格的低廉性上,根本就没有多少提升,甚至生成成本比侯氏制碱法更贵!
刘青一直非常担心这种问题。
在决定搞石墨烯材料的时候,就相当顾虑自己的投资会打水漂。
毕竟,石墨烯的价格问题已经困扰科学界十几年了,至今都没有很好的解决办法。
刘青也害怕自己一头撞进去的领域,直接撞到了天花板上。
好在,他的运气还不错。
目前,石墨烯的制备方法主要有六种。
第一种是机械剥离法,比如用透明胶带对天然石墨进行层层剥离等。
这种方法的可操控性极其低下,生产效率低,根本无法工业化量产,但优点是得到的石墨烯通常能够保持完整的晶体结构。
其次是氧化还原法。
这种方法倒是操作简单,产量也高,但是得到的产品品质根本就不一致,质量还低下,同时因为使用硫酸、硝酸等强酸,危险性大,又须使用大量的水进行清洗,环境污染也严重。
第三种是取向附生法。
这种方法的产量倒是不错,但生产条件依然极为苛刻,需要用到1200度的高温,还有贵金属钌,生产成本高,产出的石墨烯薄片往往还厚度不均。
第四种是SiC外延法。
需要在超高真空的高温环境下生产,获得的石墨烯质量倒是非常可靠,但这种方法对生产设备有极高的要求。
第五种是赫默法。
这种方法和氧化还原法大同小异,只不多了一个超声分散的物理方法。
最后是化学气相沉积法,也是生产石墨烯薄膜最有效的方法。
这种方法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特点,成本比其他方法便宜不少,但依然需要用到高温高压等条件,生产工艺极为复杂。
一开始,刘青选择加点升级的方法,就是化学气相沉积法,结果却是毫无疑问的失败。
即便虚拟面板已经将其升级成为了【高效的石墨烯生产制备工艺:化学气相沉积法】,刘青在实验室里尝试过后,最终还是选择了PASS。
生产工艺确实提升了,产量也比原来上升了一个等级,可是价格嘛——依然贵比黄金!
初步尝试就受挫,刘青倒是没有太过沮丧,又继续尝试了氧化还原法和赫默法。
这两种方法含有传统化学反应层面的因素比较多,爱屋及乌之下,刘青果断的将灵点花费到了这两种方法上。
结果依然不容乐观。
环境污染的问题倒是解决得很好,生产出来的产品,品质同样的高低随缘,根本就不可控。
不信邪的刘青,紧接着继续升级了取向附生法和碳化硅外延法。
前者需要用到的1200度高温和贵金属钌,很容易就被新的条件所取代,但成本比升级之后的化学气相沉积法,根本就没有优势。