在现代科技领域，材料的运用一直是推动创新和发展的关键。而如今，一个名为石墨烯的超级材料正逐渐引起全球关注，被誉为颠覆传统的“黑金”。为什么石墨烯对于未来的科技进步至关重要。让我们继续读下去，从中国的角度欣赏这个让世界为之倾倒的超级材料。

为什么石墨烯被认为是超级材料？

石墨烯（Graphene）是由碳原子以类似于蜂窝状排列而成的材料。它被广泛认为是未来材料科学发展的重要里程碑，因为它具备了许多独特的特性，使得它被视为一种超级材料。

石墨烯具有出色的导电性和热导性。由于其特殊的排列方式，石墨烯的电子能够在其表面自由运动，导致了极高的电导率。实际上，石墨烯的电导率比铜高200倍。石墨烯的热导率也非常高，使其成为制造高效热导材料的理想选择。这些优秀的导电性和热导性使得石墨烯在电子器件、能源存储和传输等领域具有巨大的应用潜力。

石墨烯具有出色的机械性能。尽管石墨烯只有一个原子的厚度，但它的结构非常稳定。石墨烯的层与层之间通过强大的范德华力相互吸引，使得它的结构非常坚固。石墨烯的拉伸强度也非常高，达到130 GPa，相当于钢铁的200倍。这使得石墨烯在制造高强度材料和纳米器件方面具有巨大的潜力。

石墨烯具有出色的光学特性。石墨烯对各种波长的光都有很好的吸收能力，并且能够产生强烈的拉曼散射。这使得石墨烯在光电子器件、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。此外，石墨烯还可以用于制造超薄透明电子器件，如柔性屏幕和可穿戴设备。

石墨烯还具有其他一些令人兴奋的特性和应用潜力。例如，石墨烯的穿透性极强，即使在厚度只有一个原子时，仍然能够有效阻挡气体和液体的渗透。这使得石墨烯在制造过滤器和膜等领域具有广泛应用。石墨烯还具有优异的化学稳定性和生物相容性，可以用于制造生物传感器和药物释放系统。

虽然石墨烯具有如此多的独特特性和应用潜力，但它的制备和大规模生产仍然面临着挑战。目前，主要的制备方法包括机械剥离法、化学气相沉积法和热解法等。这些方法仍然存在成本高、效率低和产量有限等问题。因此，如何实现石墨烯的大规模制备和产业化仍然是一个亟待解决的问题。

石墨烯被认为是超级材料，主要是因为它具备了出色的导电性、热导性、机械性能和光学特性。石墨烯还具有许多其他令人兴奋的特性和潜在应用。尽管石墨烯的制备和产业化面临一些挑战，但随着科学技术的不断发展和创新，相信这些问题将得到解决，石墨烯的应用前景将会更加广阔。

“石墨烯等二维材料或将成为硅的补充材料”

因其超轻、超薄、超强、电阻率低、透光率高等优良特性

石墨烯在手机散热、新能源电池等领域“大显身手”

添加了石墨烯的电池容量更大且轻便

羽绒服、口罩、鞋垫等生活用品中也能看到石墨烯的身影

石墨烯能否取代硅，成为下一代“材料之王”

安德列介绍说：“目前，硅产业已经发展得十分成熟，包括石墨烯在内的二维材料，有望作为硅的补充材料，制成新一代电子产品，并大幅提高电子产品的性能，但这还有很长的路要走，需要5-10年的时间。”

安德烈说：“未来，石墨烯还可以用来改良混凝土，把少量的石墨烯添加到混凝土里，混凝土的强度可以提升10%-30%，凝固时间从28天缩短到7天。”

就在最近，伴随着一则“中国限制出口石墨”的消息，石墨烯板块又开始异动，自10月20日消息发布那天起连续拉升。

为什么要出口管制？

了解了石墨烯的特点和性能，其实大家应该可以明白国家为什么要限制石墨出口了——作为石墨烯的原材料，石墨太重要，也太稀有了！

先说石墨的稀有。这是一种分布比较集中的矿产，全球只有少数国家拥有丰富的石墨资源，早在2010年欧盟就把石墨列为14种紧缺矿产资源之一。根据美国地质调查局数据统计，截至2022年底，全球已探明天然石墨资源储量约为3.3亿吨，其中土耳其、巴西、和中国的石墨资源储量分布排名世界前三，占比分别为27.3%、22.4%以及15.8%。（数据来源：中国能源报，2023.10.21；中国经济网，2023.10.08；华尔街见闻，2023.10.21）

再说石墨的重要性。石墨是现代工业发展不可或缺的重要战略资源，被称为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”，是新能源汽车、电子信息和核工业的重要原材料。以新能源汽车来说，目前动力电池领域已经成为石墨第一大消费领域，石墨成为保障新能源汽车产业链稳定、提升核心竞争力的重要原材料之一。（参考来源：中国能源报，2023.10.21；华尔街见闻，2023.10.21；中研网，2023.10.25）

为了保护珍贵的石墨资源，很多国家都开始对特定石墨物项实施出口管制。早在2013年美国就将石墨列为“难以获得的战略性矿产”之一，2016年我国把晶质石墨列入“战略性矿产目录”，直到这次也就是10月20日，中华人民共和国商务部、中华人民共和国海关总署联合发布《关于优化调整石墨物项临时出口管制措施的公告》，把球化石墨等3种高敏感石墨物项，正式纳入两用物项出口管制清单。（参考来源：中国经济网， 2023.10.08；新华网，2023.10.20；观察者网，2023.10.20；证券时报，2023.10.20）

中国为何抢先突围超级材料战？

中国作为全球制造业大国，一直致力于技术创新和材料研发。近年来，中国在超级材料领域取得了突破性进展，并成为该领域的领导者。那么，为什么中国能够抢先突围超级材料战呢？

中国具有庞大的研发团队和人才储备。中国的教育体系注重培养科学家和工程师，为超级材料研发提供了强有力的支持。中国政府高度重视科技创新，不断加大在科研领域的投入，吸引了大量优秀的科学家和研究人员。这些人才汇聚在一起，形成了强大的研发实力，使中国能够在超级材料领域占据先机。

中国注重科技产业化，加速超级材料的商业化进程。中国政府出台了一系列政策，鼓励科技创新与产业发展的结合，为超级材料在市场中的推广和应用提供了支持。同时，中国具有庞大的市场和消费群体，这为超级材料的商业化带来了无限可能。中国企业在推出新材料产品时，能够迅速实现规模化生产和市场推广，保持竞争优势。

中国在超级材料研发方面加大了政策支持和投入。中国政府提出了“中国制造2025”战略，将技术创新和超级材料研发作为核心内容，并计划未来十年投入数万亿人民币用于研发和产业化。这些政策和资金的支持，对于超级材料技术的突破和产业发展起到了至关重要的作用。

中国在石墨烯、碳纳米管等领域的研究和应用也处于国际领先地位，为中国超级材料的发展提供了坚实的基础。中国的制造业实力也是其在超级材料战中取得突破的重要因素。中国一直以来都是世界制造业的主要基地，拥有先进的制造技术和完善的供应链体系。

中国制造业的庞大市场需求和高效的生产能力，为超级材料的研发与应用提供了广阔的舞台。中国制造业的强大实力也为超级材料技术的成本降低和产业化提供了可能。

中国之所以能够抢先突围超级材料战，并取得领先地位，是因为其庞大的研发团队和人才储备、注重科技产业化、政策支持和投入，以及强大的制造业实力。随着未来科技的不断发展和创新，相信中国在超级材料领域的领导地位将得到进一步巩固和拓展。