超材料(释义)详细资料大全

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超材料 （英文：Metamaterial）, 拉丁语词根“meta-”表示“超出、另类”等含义。指的是一类具有特殊性质的人造材料，这些材料是自然界没有的。它们拥有一些特别的性质，比如让光、电磁波改变它们的通常性质，而这样的效果是传统材料无法实现的。超材料的成分上没有什么特别之处，它们的奇特性质源于其精密的几何结构以及尺寸大小。其中的微结构，大小尺度小于它作用的波长，因此得以对波施加影响。 对于超材料的初步研究是负折射率超材料。

超材料的奇异性质使它具有广泛的套用前景，从高接收率天线，到雷达反射罩甚至是地震预警。

超材料是一个跨学科的课题，囊括电子工程、凝聚态物理、微波、光电子学、经典光学、材料科学、半导体科学以及纳米科技等等。

基本介绍 中文名 ：超材料 外文名 ：Metamaterial 范畴 ：物理学领域 特点 ：具有超常的物理性质 学科 ：材料学 领域 ：材料学 定义,六类超材料,历史沿革,研究现状,国外发展,中国发展,发展前景,基本原理,主要特征,套用研究,专家观点, 定义 “超材料（metamaterial）”指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料。“超材料”（Metamaterial）是21世纪以来出现的一类新材料，其具备天然材料所不具备的特殊性质，而且这些性质主要来自人工的特殊结构。 超材料的设计思想是新颖的，这一思想的基础是通过在多种物理结构上的设计来突破某些表观自然规律的限制，从而获得超常的材料功能。超材料的设计思想昭示人们可以在不违背基本的物理学规律的前提下，人工获得与自然界中的物质具有迥然不同的超常物理性质的“新物质”，把功能材料的设计和开发带入一个崭新的天地。 典型的“超材料”有：“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”、“金属水”。 六类超材料 1、 自我修复材料——仿生塑胶 伊利诺伊大学的Scott White研发出了一种具备自我修复能力的仿生塑胶。这种聚合物内嵌有一种由液体构成的“血管系统”，当出现破损时，液体就可像血液一样渗出并结块。相比其他那些只能修复微小裂痕的材料，这种仿生塑胶可以修复最大4毫米宽的裂缝。 2、 热电材料 一家名为Alphabet Energy的公司开发出了一种热电发电机，它可被直接插入普通发电机的排气管，从而把废热转换成可用的电力。这种发电机使用了一种相对便宜和天然的热电材料，名为黝铜矿，据称可达到5-10%的能效。科学家们已经在研究能效更高的热电材料，名为方钴矿，一种含钴的矿物。 热电材料目前已经开始了小规模的套用——比如在太空飞船上——但方钴矿具备廉价和能效高的特点，可以用来包裹汽车、冰柜或任何机器的排气管。 3、 钙钛矿 除晶体矽外，钙钛矿也可可用来制作太阳能电池的替代材料。在2009年，使用钙钛矿制作的太阳能电池具备着3.8%的太阳能转化率。到了2014年，这一数字已经提升到了19.3%。相比传统晶体矽电池超过20%的能效。科学家认为，这种材料的性能依然有提升的可能。 钙钛矿是由特定晶体结构所定义的一种材料类别，它们可以包含任意数量的元素，用在太阳能电池当中的一般是铅和锡。相比晶体矽，这些原材料要便宜得多，且能被喷涂在玻璃上，无需在清洁的房间当中精心组装。 4、 气凝胶 气凝胶可由任意数量的物质所制成，包括二氧化矽、金属氧化物和石墨烯。由于空气占了绝大部分比重，气凝胶还是一种绝佳的绝缘体。它的结构也赋予其超高的强韧性。 NASA的科学家已经在实验一种由聚合物所制成的柔性气凝胶，作为太空飞船在穿过大气层时的绝缘材料。 5、Stanene——导电率100%的材料 和石墨烯一样，Stanene也是一种由单原子层所制作的材料。但由于使用了锡原子而非碳原子，这使其具备了石墨烯所无法实现的特性：100%的导电率。 Stanene在2013年由史丹福大学张首晟教授首次进行了理论化。预测Stanene这类材料的电子属性是张教授的实验室所擅长的领域之一，根据他们的模型，Stanene是一种拓扑绝缘体，也就是说，它的边缘是导体，而内部是绝缘体。这样一来，Stanene就能在室温下以零阻力导电。 6、光操纵材料 光操纵超材料的纳米结构能够以特定的方式对光线进行散射，它或许真的可以让物体隐形。根据制作方式和材料的不同，超材料还能散射微波、无线电波、和不太为人所知的T射线。实际上，任何一种电磁频谱都能被超材料所控制。 历史沿革 1968年，前苏联理论物理学家菲斯拉格(Veselago)便提出了这个疑问，并在理论上预测了上述“反常”现象。只是由于没有实验验证，加之当时处于功能材料发展初期，人们对菲斯拉格的发现并未予以足够重视。 美国《科学》杂志将其列入本世纪前10年的10项重要科学进展之一，引发了诸如新一代信息技术、国防工业、新能源技术、微细加工技术等领域的重大变革。 已开发国家的 *** 、学术界、产业界对超材料技术的研发给予高度重视，制定了相关计画，投入了大量人力和物力。 美国国防部专门启动了关于超材料的研究计画，美国最大的6家半导体公司英特尔、AMD和IBM等也成立了联合基金资助这方面的研究。美国国防部更是将其列为“六大颠覆性基础研究领域”之一。 欧盟组织了50多位相关领域顶尖的科学家聚焦这一领域的研究，并给予高额经费支持。 日本在经济低迷之际出台了一项研究计画，支持至少两个关于超材料技术的研究项目，每个项目约为30亿日元。 研究现状 国外发展 在各国科学家的实验室中，很多新奇的发明已经出现。 美国的科学家制造出一种反弹陶瓷管，相比传统脆而硬的陶瓷，这种反弹陶瓷管在被压缩50%后还能复原。这种陶瓷将在“普通物质无能为力的地方大显身手”，如太空梭或者喷气式发动机的隔热设备。 2006年，北卡罗来纳州的杜克大学（Duke University）和伦敦帝国理工学院（Imperial College）的研究者成功挑战传统概念，使用超材料让一个物体在微波射线下隐形。尽管仍有许多难关需要克服，但我们有史以来头一次拥有了能使普通物体隐形的方案（五角大楼的国防高级研究计画署[The Pentagon’s Defense Advanced Research Project Agency，DARPA]资助了这一研究）。 在德国，科学家已经使用一种叫作“径直雷射平版刻录”技术制成由微型塑胶棒构成的隐形材料片。将上述隐形材料片覆盖在物体上，在红外照相仪观测下，隐形材料改变了覆盖物周围光线的速度，从而使覆盖物和被覆盖物一同消失。而包括美国国防高级研究计画署在内的军方机构，寻求的正是这种隐藏技术，以便让飞机在军事雷达探测范围内隐身。 法国科学家则发现了通过超材料墙壁和地面精确打孔来转移地震波，让地震和海啸偏离建筑物或城镇，以达到减灾的目的。 荷兰的的科学家则制造出在力学上可程式的智慧型橡胶。通过小型开关的控制和特殊的设计，这种智慧型橡胶可以像一块超大海绵一样变硬或者变软，甚至在挤压下可以在这两个阶段进行快速转变。借助这种材料，人们不久或将可以穿上能通过感应地面软硬度而自动调节的鞋子。 中国发展 相比于不少国家相对分散的发展模式，中国在超材料领域的发展模式则更加聚焦和有力。我国已分别在863计画、973计画、国家自然科学基金、新材料重大专项等项目中对超材料研究予以立项支持。在电磁黑洞、超材料隐身技术介质基超材料以及声波负折射等基础研究方面，我国企业取得了多项原创性成果，并在世界超材料产业化竞争中占到先机。 曾在美国留学并在《科学》杂志发表关于新型超材料宽频带隐身衣论文的刘若鹏无疑是其中代表。2010年，以刘若鹏博士为首的5位留学生团队回国创办了深圳光启。经过几年发展，该公司已在世界范围内申请超过2800件专利，约占相关领域专利申请总量的86%，该公司还在创建基于超材料的智慧社区、无线互联、航空航天等领域的产业化方面走在世界前列，如其全球首条超材料微结构精试线，设备定制化程度高达70%，可实现高达2微米的工艺精度。他们还设计了超材料生产标准化流程。 以其设计的电磁超材料天线为例，运用一块可摺叠为笔记本大小、印着“江南水乡风景画”的电路板，飞机、火车、轮船、汽车就能在行动网路鞭长莫及的偏远地方连线卫星宽频上网。不管卫星在天空中的哪个地方，该天线都能追踪到，不必像传统的碟形天线一样总朝一个方向盯着一颗卫星。 美国类似产品的商业销售计画今年才开始，而光启早在3年前便在我国22个省份进行了安装试用。而这，仅仅是中美之间近年来在超材料核心领域展开的激烈竞争之一。 此外，为了打破欧美对超材料技术标准的垄断，上月，全国电磁超材料技术及制品标准化技术委员会审查和报批了国家标准《电磁超材料术语》。这意味着，我国在全球率先制定出超材料领域的国家标准，将对我国在超材料技术的研究和标准转化起到重要作用。 发展前景 有调研公司预测，超材料全球市场规模在2010-2020年间将以高达41%的年复合增长率发展。可以预计，随着全球“工业4.0”进程持续深化、“智慧型+”套用领域不断扩大，一个可带动诸如高速列车、新型地面行进装备、航空航天、国防科技、地面智慧型机器人等领域的千亿规模的超材料产业集群正在崛起。 利用驾驭电磁波的超材料技术来建造未来世界，正在成为全球科技创新的又一焦点。 基本原理 根据广义相对论，时间和空间都是可以“弯曲”的，而空间里的光线同样可以弯曲，前提是设计并制作出足够小的“设备”。近年来，科学家沿着菲斯拉格的理论，依靠一些间隔仅有1毫米的几千分之一的人工结构，将材料的单元结构(人工原子和人工分子)集合，通过不同的结合结构和排列设计制造出各种超材料，实现了让光波、雷达波、无线电波、声波甚至地震波弯曲的梦想。 不同波长的光线被特殊波导捕获形成彩虹 超材料的套用与原有的材料制备有很大的区别，以往是自然界有什么材料，就能制造出什么物品，而超材料完全是逆向设计，根据针对电磁波的具体套用需求，制造出具有相应功能的材料。 主要特征 metamaterial重要的三个重要特征： （1）metamaterial通常是具有新奇人工结构的复合材料； （2）metamaterial具有超常的物理性质（往往是自然界的材料中所不具备的）； （3）metamaterial性质往往不主要决定于构成材料的本征性质，而决定于其中的人工结构。 套用研究 目前，基于这些实验成果展开的产品转化步伐也在加快。像超材料智慧型蒙皮、超材料雷达天线、吸波材料、电子对抗雷达、超材料通信天线、无人机雷达、声学隐身技术等产品研发和利用，已经成为各国竞争的焦点。 专家观点 “超材料”这一概念已经慢慢渗入多个领域。这一技术最初在电磁学领域引发轰动，接着长驱直入，进入包括热力学在内的多个领域，最近又开始在力学领域掀起狂澜。（德国卡尔斯鲁厄理工学院马丁·魏格纳教授） 超材料对航空航天、国防、民用科学技术的促进表明，新材料将会成为科学研究中一个很重要的切入点和方向，将会对众多领域带来冲击和影响，并产生新的产业，这个意义极为深远。（中国工程院院士段宝岩） 超材料的设计思想和方法很有可能成为发掘材料新功能、引领产业新方向，提高材料综合性能、突破稀缺资源瓶颈的有力手段。应进一步明确在国家层面大力发展超材料技术的必要性，凝练发展重点，选择合理技术路线，制定符合超材料技术发展趋势、与我国国情相适应的超材料技术发展战略。（中国钢研科技集团有限公司副总工程师周少雄）

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关于石墨烯股票龙头股代码？

石墨烯是一种新型材料，具有优异的光电性能和机械性能，被广泛应用于电子、能源、生物医学等领域。下面小编带来石墨烯股票龙头股代码，大家一起来看看吧,希望能带来参考。

石墨烯股票龙头股代码

“石墨烯股龙头包括:中科电气(300035)、安捷科技(002635)、新疆众和(600888)、宝泰龙(601011)、徐东光电(00413)、中泰化工(002092)、十大石墨烯上市公司三大龙头公司:中国宝安(加入自选股)600516其他:ST东滩600691南风化工00737维科精华(加入自选股)600152新华锦(加入自选股)600735博云新材(加入自选股)002297黑猫股份(加入自选股)002068部分概念公司名单:方大炭素:盈利能力中钢纪坛:净利润主要来自投资收益，玉钻石(加盟自选股):高增长确定，钻石切割线是未来看点，龙兴化工(加盟自选股):牵手中国化工橡胶总公司，双龙股份(加盟自选股):毛利率有所回升，新项目加快推进。

1.中国宝安。子公司Bertram公司在原有石墨技术的基础上，开始了石墨烯的研发和产业化。目前已经完成石墨烯制备工艺的小试，正在进行中试，并提交了该产品相关技术的发明专利申请。贝特瑞拥有黑龙江鸡西石墨矿，是中国天然鳞片石墨的主要产地之一。未来，石墨深加工的原料丰富且质量高。鸡西石墨工业园石墨深加工产品年加工能力3000吨。

2.方大炭素。公司收购成都炭素后，等静压石墨产品表现良好，建设了专用石墨生产基地项目。公司新建石墨化项目的设计能力为4.5-5万吨/年。

3.中钢纪坛。该公司是中国最大的炭素制品制造商，生产能力超过15万吨炭素制品。是唯一的军用碳纤维军工生产采购企业。

4.天府热电。其控股公司上海何达碳素材料有限公司目前以超级电容活性炭和石油焦沥青基球形活性炭为主导产品。“超级电容”将是“超快充电速度”充电电池的理想替代品，这是解决当前新能源电动汽车发展的最后一个瓶颈。要造这样的超级电容器，必须是石墨烯。

5.李和股票。公司间接股东无锡第六元素高科技发展有限公司主要从事石墨烯的研发和生产。

6.陆金集团。公司将投资1500万元，与中科院金属所全面合作石墨烯研发及产业化。

石墨烯上市公司龙头企业?

截止2022年，石墨烯上市公司龙头企业：

华控赛格：在近5个交易日中，华控赛格有2天下跌，期间整体下跌0.34%。和5个交易日前相比，华控赛格的市值下跌了1006.67万元，下跌了0.34%。

东旭光电：回顾近5个交易日，东旭光电有2天下跌。期间整体下跌2.04%，最高价为2.02元，最低价为1.97元，总成交量1.25亿手。

新金路：近5个交易日，新金路期间整体上涨13.27%，最高价为8.29元，最低价为6.96元，总市值上涨了6.58亿。

华金资本：近5个交易日，华金资本期间整体上涨4.91%，最高价为12.12元，最低价为10.8元，总市值上涨了2亿。

渝三峡A：近5日渝三峡A股价下跌0.67%，总市值下跌了1734.37万，当前市值为26.06亿元。2022年股价下跌-14.14%。

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石墨烯概念龙头股有哪些

石墨烯概念龙头股有：

1、彤程新材603650：公司持有北京石墨烯研究院有限公司16%的股权，该公司主营石墨烯技术的基础研究和产业化应用。

2、玉龙股份601028：属于产业链下游，玉龙股份拟以股权转让和现金增资方式，投资天津玉汉尧石墨烯储能材料科技有限公司，投资额合计7.9亿元，投资后持有玉汉尧33.34%股权。玉汉尧主要产品为三元正极材料及改性三元正极材料和改性复合导电浆料。

3、德尔未来002631：属于产业链上游和下游，上游石墨烯方面，控股集团下有6000万吨石墨矿;上游设备方面，烯成科技拥有气相沉积法石墨烯制备设备60%的市场份额。下游方面，烯成科技的石墨烯导热塑料、导热薄膜都是蓝海市场。

除此之外，石墨烯概念成分股还有：百川股份002455、华丽家族600503、杭电股份603618、东方材料603110、伟星新材002372、乐通股份002319、中国宝安000009等。

石墨烯龙头股是哪个

金路集团(000510)

金路集团是以生产销售聚氯乙烯树脂、烧碱为主的公司，变身石墨烯概念股，是因为今年6月与中国科学院金属所达成的一项协议，双方决定在石墨烯研发及产业化方面开展合作。金路集团负责提供研发经费。中科院金属所负责石墨烯基透明导电薄膜、三维网络散热材料和动力电池用电极材料及产业化三个方面的具体研究开发工作，并提供产业化可行性报告;而金路集团除了负责提供研发经费之外，公司还将组织相关团队进行产业化及市场开发方面的工作。

中国宝安(000009)

相关资料显示，中国宝安公司控股子公司贝特瑞在网站上刊登了拥有近2.68亿吨储量、适合于锂离子二次电池用的优质石墨矿产资源的消息。然而3月15日，公司的一则澄清公告，改变了中国宝安股价的走势。公司称，旗下黑龙江宝安新能源投资有限公司的业务基本处于停滞状态，目前没有矿产资源。令中国宝安头上的石墨烯光环破灭。不过，在研发方面，公司已完成高倍率、高容量的钛酸锂(LTO)开发和产业化，实现批量生产和销售;实现导电石墨的开发并部分销售;实现碳纳米导电液的开发和生产;石墨烯正在进行中试工艺的开发和中试线组建，这些有助于公司逐步实现“打造石墨深加工基地”的战略构想。

方大炭素(600516)

公司主营炭素制品和铁矿石，其中炭素制品包括石墨电极、炭砖、等静压石墨，是国内最大的石墨电极生产企业，产能近20万吨，居亚洲第一，世界第三。公司的炭新材料品种齐全，在炭砖已有多项专利。以股权收购方式受让佳金矿业60%股权,并与佳金矿业股东自然人王光焕先生签署了《股权转让意向书》。去年8月，公司发布定增方案，拟发行不超过约2.3亿股A股，募集资金不超过约28.2亿元，分别用于3万吨/年特种石墨制造与加工项目和10万吨/年油系针状焦工程。其中，特种石墨项目拟投入募集资金约17.96亿元，油系针状焦工程拟投入约10.2亿元。对此，华泰联合指出，10万吨针状焦产能公司自身内部需求即可全部消化。优质针状焦是超高功率石墨电极的主要原材料，目前我国仍主要依赖进口，不仅成本较高而且供应不稳定，而3万吨/年特种石墨项目将是公司未来业绩增长的最大看点，特种石墨的应用领域非常广泛,其中需求量相对较大的行业包括光伏太阳能、电火花及模具、核能等高端领域。

博云新材(0022970

公司是我国复合材料领域龙头企业，主营产品包括飞机刹车副、航天用炭\炭复合材料、环保型高性能汽车刹车材料和高性能模具材料。前身是中南大学粉末冶金研究所,是对曾获得国家技术发明一等奖的炭/炭复合材料的产业化而设。据了解，炭/炭复合材料是以碳或石墨纤维为增强体，碳或石墨为基体复合而成的材料，具有密度低、比强度大、摩擦特性优良、耐高温等一系列优异性能。炭/炭复合材料目前是生产火箭发动机喷管的主要材料，受到了西方发达国家严密的出口限制。而公司研制出了多种以炭/炭复合材料为基础的火箭喷管，打破了国外在该领域内的技术垄断。此外，由于炭/炭复合材料耐腐蚀，在太阳能领域的应用也十分广泛，太阳能产业的高速发展也将带动公司炭/炭复合材料在太阳能领域的销量。

中钢吉炭(000928)

公司是中国最大的综合性炭素制品生产企业，主要有石墨电极，石墨阳极，炭块，特种炭制品，炭纤维制品等。虽然公司目前重点发展处于高速发展的碳纤维项目，还曾表示没有石墨烯及其相关产业的研发和生产，且公司在“十二五”期间内并没有从事石墨烯及其相关产业的计划，但是公司仍被市场视为重要的石墨烯概念股。据了解，市场之所以在公司表示从事的是炭素和石墨制品的生产与石墨烯产业没有关联后，还对“不放手”，主要是公司作为碳素行业的龙头企业，多年来在新型碳素材料研究方面积累的丰富的经验。公司有能力进入石墨烯产业并从中取得不错的收益。

石墨烯概念股龙头一览

石墨烯概念股龙头有：龙磁科技、南都电源、金城医药、德尔未来、格林美、四川路桥、乐通股份等。

1、龙磁科技(300835)：公司拟出资600万元认购合肥微晶材料科技有限公司定向增资扩股的3%股份。标的公司是一家具有自主研发和创新能力的高新技术企业，主要从事石墨烯、银纳米线及相关产品的研发、生产和销售。

2、金城医药(300233)：下属山东金城石墨烯科技有限公司参与研究开发石墨烯产业化制备技术及石墨烯有机纳米过滤膜技术研发项目，拥有氨基化石墨烯及属锰氧化物石墨烯复合材料的制备方法专利。

3、爱旭股份(600732)：公司大股东兴盛实业拟将其所持有的占本公司总股本8.06%的股份转让给南江集团，南江集团已涉足石墨烯产业的投资和开发，主要处于初步投产和研发阶段，未来预期收益存在不确定性。

4、中国动力(600482)：公司与上海新池新能源合作研发高性能石墨烯铅酸蓄电池、锂电池。

5、中国宝安(000009)：公司间接持有贝特瑞51.91%权益;上游石墨矿方面，贝瑞特拥有鸡西天然石墨产业链、山西/天津人造石墨产业链;中游制备方面，贝瑞特具备用氧化还原法制备石墨烯的能力;下游应用方面，贝瑞特参与深圳市先进石墨烯应用技术研究院，专注解决石墨烯在锂电、储能产业的应用;万鑫石墨谷已投产石墨烯复合导电液产能为5000吨/年。

6、厦门信达(000701)：旗下研究院研究的石墨烯导电油墨主要应用于印制RFD天线产品的应用开发。

7、彤程新材(603650)：公司作为一家新材料上市公司，致力于推进先进材料领X?的发展，公司联合多方共同投资成立的北京石墨烯xO究院有限公司作为北京石墨烯xO究院研究成果产业化转移的载体，旨在推动石墨烯基材料在制备技术与应用场景方面的系统性与关键级突破、石墨烯产业集群培育。北京石墨烯研究院目前在石墨烯电极超级电容器、超级石墨烯玻璃、石墨烯单晶晶圆、石墨烯基深紫外LED器件、海水淡化石墨烯泡沫等应用领域均有研发布局，目前多个在研项目

8、格林美(002340)：参股的本征方程(持股20%)，拥有世界独创的液相法制备高质量单层石墨烯技术，产品包括高质量单层石墨烯粉体、石墨烯包覆金属纳米粒子、石墨烯复合锂离子动力电池正(负)极材料、石墨烯及石墨烯包覆的氧化铝涂布的锂离子动力电池隔膜。

9、南都电源(300068)：拥有领先的铅炭电池专利技术，可实现铅粉与石墨烯碳材料的均匀混合。

10、四川路桥(600039)：2012年12月7日，四川路桥公告与四川南江矿业集团有限公司(简称“南矿集团”)合作开发南江非金属矿及铜铁矿项目，同意公司和南矿集团以南矿集团的全资子公司新兴公司为平台公司，并用现金对新兴公司增资，以持有新兴公司60%股权，南矿集团在新兴公司中持股比例为40%;并由增资后的新兴公司收购南矿集团所持四川领航石墨制品有限公司和南江县磊鑫矿业有限公司各100%的股权，拟投资金额约14069.29万元。合作方案所涉及新兴公司、领航公司拥有霞石探矿权、钾长石探矿权及石墨采矿权。(针对2014年6月18日公司股价涨停，公司晚间发布澄清公告称，目前，公司石墨烯项目由于矿区范围内存在矿资源保有储量、矿区环保及矿区运输等问题，公司已于去年底向地方政府和南矿集团去函协商解决上述问题。若上述问题不能妥善解决，将造成项目投资成本增加，项目效益达不到预期目标，公司将考虑协商终止合同。)

分布式光纤测温厂家有：西安成通电气设备有限公司、上海勋光电子科技有限公司等。

分布式光纤测温系统（DTS）也称为光纤测温，依据光时域反射（OTDR）原理和喇曼（Raman）散射效应对温度的敏感从而实现温度监测。

全系统采用光纤作为敏感信息传感和信号传输的载体，具有连续测温、分布式测温、实时测温、抗电磁干扰、本征安全、远程监控、高灵敏度、安装简便、长寿命等特点。

广泛应用于市政综合管廊、管道、隧道、电缆、石油石化、煤矿等行业。

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