八種最昂貴、最堅韌、熔點最高的強韌材料

1 石墨烯 Graphene

簡介：石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀二維平面薄膜，是從石墨中剝離的單層片狀結(jié)構(gòu)，也是目前已知最薄的一種新材料?？估瓘姸群蛷椥阅Ａ糠謩e為125Gpa和1.1TPa，其強度為普通鋼的100倍，用石墨烯制成的包裝袋，可以承受大約2噸的重量，是目前已知的強度最大的材料。

發(fā)展趨勢：2010年諾貝爾物理學獎獲得以后，全球石墨烯專利申請開始急劇增加，未來有望在電子、儲能、催化劑、傳感器、光電透明薄膜、超強復(fù)合材料以及生物醫(yī)療等眾多領(lǐng)域應(yīng)用。

主要研究公司：Graphene Technologies、GrapheneIndustries、XG Sciences、大富科技、東旭光電、中國寶安、ST烯碳、寶泰隆、方大碳素等。

2 碳納米管 Carbon Nanotube

簡介：碳納米管是一種呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管的一維量子材料，可以看做是石墨烯片層卷曲而成，按照石墨烯片的層數(shù)可分為：單壁碳納米管（SWCNT）和多壁碳納米管（MWCNTs）。碳納米管具有良好的力學性能，抗拉強度達到50～200GPa，是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6，至少比常規(guī)石墨纖維高一個數(shù)量級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍。

發(fā)展趨勢：自90年代發(fā)現(xiàn)以來，碳納米管相關(guān)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，大量用于制造復(fù)合材料和薄膜、透明導(dǎo)體、熱界面、防彈衣、風渦輪機葉、功能器件的電極和催化劑載體等。

主要研究公司：Bayer Materials Science AG, Toray Industries Inc., Unidym. Inc., 深圳納米港有限公司、深圳烯灣科技有限公司、山東大展碳納米管有限公司、深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司等。

3 金屬玻璃 Metallic Glass

簡介：金屬玻璃又稱非晶態(tài)金屬，通常為合金，具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)和玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，這種雙重結(jié)構(gòu)決定了其擁有晶態(tài)金屬和玻璃許多無法企及的性質(zhì)，如良好的導(dǎo)電性，高強度，高彈性，更耐磨和腐蝕。金屬玻璃的強度高于鋼，硬度超過高硬工具鋼。

發(fā)展趨勢：超級強力、彈力和磁力特質(zhì)，且較為大塊，保持固體而不會在高溫下結(jié)晶的金屬玻璃，主要在引用在航天領(lǐng)域及*用**。

主要研究公司及機構(gòu)：Glassimetal Technology Inc.，日本東北大學金屬材料研究所，美國加州理工學院等。

4 超高分子量聚乙烯纖維UHMWPE

簡介：超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE）是由相對分子質(zhì)量在100萬到500萬的聚乙烯紡成的纖維，是目前世界上強度最高與比重最輕的纖維，其強度比鋼絲高15倍，但是很輕，最多可比芳綸等材料輕40%。

發(fā)展趨勢：從繩索、系纜和繩網(wǎng)，到生命防護應(yīng)用、高性能紡織品、復(fù)合材料、層壓材料，應(yīng)用范圍極其廣泛。未來5年和10年內(nèi)世界UHMWPE的年需求量將分別在6萬噸和10萬噸。

主要研究公司：荷蘭DSM公司，美國Honeywell公司，日本三井化學，上海斯瑞聚合體科技有限公司，湖南中泰特種裝備有限責任公司，寧波大成新材料股份有限公司等。

5 氮化硼納米管 Boron Nitride Nanotubes

簡介：氮化硼和碳一樣，可以形成單原子層薄片，將其卷曲之后便可形成納米管。氮化硼納米管自身的強度和碳納米管相當，但是其真正的優(yōu)勢來自于當其和高分子材料結(jié)合時，它可以牢牢粘在聚合物材料上。氮化硼納米管材料的強度都比碳納米管的強度高，比PMMA界面高30%左右，而比環(huán)氧樹脂高20%左右。

發(fā)展趨勢：氮化硼納米管具有光性能、優(yōu)良的機械和熱導(dǎo)性質(zhì)，并能經(jīng)受高溫，而且，能吸收中子輻射，成為聚合物、陶瓷和金屬復(fù)合材料的機械或熱強化的有效添加劑。氮化硼納米管額外的應(yīng)用包括作為防護盾，電絕緣體和傳感器。

主要研究公司： 美國BNNT LLC., 武漢化工新材料工業(yè)技術(shù)研究院有限責任公司等。

6 朗斯代爾石Lonsdaleite

簡介：朗斯代爾石由美國地質(zhì)學家朗斯代爾在一個隕石坑發(fā)現(xiàn)，并定義為六方晶系隕石鉆石，它與鉆石一樣，都是由碳原子構(gòu)成，但它們的碳原子卻以不同形狀排列，經(jīng)過模擬實驗發(fā)現(xiàn)，朗斯代爾石的抗壓能力比鉆石高出58%。

7 金剛石 Diamond

簡介：金剛石是目前在地球上發(fā)現(xiàn)的眾多天然存在中最堅硬的物質(zhì)，是碳元素的同素異形體。金剛石硬度為摩氏硬度最高級第十級，顯微硬度10000kg/mm2，比石英高1000倍，比剛玉高150倍。

發(fā)展趨勢：金剛石在工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛，主要集中在金剛石刀具，拉絲模用金剛石，金剛石鉆頭，近十多年來，中國生產(chǎn)金剛石工具的企業(yè)發(fā)展很快，年銷售收入增長率高達15%。

主要研究公司：日本富士華，Tyrolit，Saint Gobain， 山特維克， 日本往友，黃河旋風，豫金剛石，四方達等。

8 氣凝膠 Aerogel

簡介：Aerogel氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài)，世界上密度最小的固體。密度為3kg

文章出自m.5ezz.cn轉(zhuǎn)載請保留