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        高碳材料帶來低碳生活

        作者:網絡管理員來源:中國玻璃鋼綜合信息網 瀏覽次數: 日期:2011年7月26日

        在人人倡導低碳的今天,為何“高碳”開始走進人們的視野?昨天在滬開幕的2011世界碳科學大會提出“優質碳素、優質生活”的主題,碳材料專家表示,“19世紀是鋼鐵時代,20世紀是硅的時代,21世紀可能是碳的時代”。科學證明,更多碳元素加入,更多高碳材料應用,反而將使生活更加低碳。
          從“碳排放大戶”交通領域看,碳也可大大節能降耗。碳復合材料的單位重量比金屬輕,單位強度卻比金屬高,抗疲勞和斷裂性能也更好,因此可在航空應用中為飛機“減負”,節省燃料并延長航程。本屆大會主席、華東理工大學化工學院凌立成教授介紹,世界上最大客機空客A380機身內外,碳復合材料用量超過40%的比例;被稱為“黑色飛機”的波音787客機上,碳復合材料占其全重50%以上;而國產大飛機C919的碳復合材料僅占20%。據了解,C919第一步是采用金屬機翼方案,未來將大量采用碳復合材料做機身和機翼,將碳比例提高到四成左右,變得更輕盈更環保。
          新能源的大量應用,能讓化石能源徹底擺脫“高碳”的帽子,而鋰電池、超級電容器、燃料電池等都少不了“高碳”的介入,這些碳用于電池電極和催化劑等,可增強儲能活性,提高電池能效,加快替代傳統能源,降低其碳排放。凌立成解釋,目前新能源領域的碳材料應用呈指數級發展,如鋰電池的負極材料幾乎均為碳材料,包括純電動汽車的鋰電池也是如此。日本等國利用先進碳材料研制車用的超級電容器,并混合傳統動力形式,使燃油消耗減少50%、氮氧化物排放減少44%、固體顆粒釋放減少65%。
          目前,碳科學已成世界材料科學的“顯學”。從富勒烯、碳納米管到石墨烯,這三種碳材料的研究者分別獲得1996年諾貝爾化學獎、2008年KAVLI納米科學獎和去年的諾貝爾物理學獎,碳元素正發展為有望取代硅元素的“明星分子”。中國科學院碳纖維領域首席科學家、山西煤化所呂春祥研究員表示,我國在焦炭、活性炭等傳統碳科學領域處于世界先進水平,而在碳前沿領域還有不小差距,近年來正在不斷追上國際水平。

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