1樓:內啡式
石墨烯。人類目前最強的功能材料)是目前枝族已知的最薄最輕的一種材料,單層的石墨烯只有乙個碳原子的厚度(。導電性極強:
石墨烯是世界上導電性最好的材料,電子在其中的運動速度達到了光速的1/300,遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。超高強度:石墨(由石墨烯一層一層摞起來的)是礦物質中最軟的,但被分離成乙個碳原子厚度的石墨烯後,效能則發生突變,其硬度金剛石。
還高,卻又擁有很好的韌性,且可以彎曲。瑞典皇家科學院在頒佈2010年諾貝爾物理學獎。
的時候曾這樣比喻其強度:利用單層石墨烯製作的吊床可以承載一直4kg 的兔子。這樣可以估算,如果將多層石墨烯疊放在一起,使其厚度與食物保鮮膜相同的話,便可以承載一輛2噸重的汽車。
超大比表面積肆纖。
由於石墨烯的厚度只有乙個碳原子厚,即 ,所以石墨烯擁有超大的比表面積,理想的單層石墨烯的比表面積能夠達到 2630 m2/g,而普通的活性炭。
的比表面積為 1500 m2/g,超大的比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲能材料。
石墨烯基處理器執行速度將達 1000ghz 多晶矽。
目前已經成為半導體產業的基礎原料,被大量應用於積體電路。隨著製作工藝的不斷提公升,目前矽基晶元的執行速度已經達到了 ghz的級別。隨著技術的不斷進步,對猛雹弊於計算機執行速度的要求也不斷提高,目前的矽基積體電路的發展受到了本身材料的限制,在室溫下矽基處理器的執行速度達到 4-5ghz 後就很難在繼續提高。
石墨烯擁有比矽更高的載流子遷移率(即載流子在電場作用下運動速度快慢的量度),是一種效能非常優異的半導體材料。
電子在石墨烯中的執行速度能夠達到光速的 1/300,要比在其他介質中的執行速度高很多,而且只會產生很少的熱量。使用石墨烯作為基質生產出的處理器能夠達到 1thz(即1000ghz )。石墨烯未來很可能成為矽的替代者,成為半導體產業新的基礎材料。
代替矽生產超級計算機。
2樓:猴49346謀訟
石墨烯具有高導電性和良好的柔韌性,是柔性儲能器件的理想候選材料之一。最近金屬研究所瀋陽材料科學國家(聯合)實驗室在前期製備出具有三維連通網路結構的石墨烯泡沫的基礎上,提出利用該材料作為高導電的柔性集流體,設計並製備出可快速充放電的柔性鋰離子電池。將三維連通的石墨烯網路作為集流體,取代電池中常用的金屬集流體,不僅可有效降低電極中非活性物質的比例,且三維石墨烯網路的高導電性和多孔結構為鋰離子和電子提供了快速擴散通道明慧,從而可實現電極材料的快速充放電效能。
石墨烯柔性顯示屏柔軟的程度不在石墨烯,而在基材本身。問題出在石墨烯本身無黏著性激搜答,必須透過與高分子之間的鍵結來形成石墨烯復材,也就是說你要多柔軟都可以。但目前無法商品化的瓶頸在傳統都漏肢用 cvd 來做出石墨烯薄膜,再轉移到基材上,轉移過程會有良率及汙染問題,而基材通常無法耐溫超過 200℃,而 cvd最低也要 400℃,所以以 cvd 做出柔性顯示屏目前還有很長的路要走。
3樓:凱人夢天
石墨烯的透光性丶導熱性丶韌性也非氏陸則常好。其透光率達到,幾乎是完全透明的悉則;導熱係數高達5300 w/(m·k),比銅大10倍,比鋁大25倍;柔韌性比常用的材料氧化銦錫indium tin oxide,ito)好,不易損毀;石墨烯還具有較高的楊氏模量,達到1100 gpa,可與單碳奈公尺管媲美。是的。
石墨烯幾近透明,卻異常柔韌,是目前人類發現的最、強度最大、導電導熱效能最強的材料。特斯拉創始人馬斯克**,用石墨烯製作的電池,將使電動汽車續航里程達到800-1000公里,完全可以替代傳統汽車。更有人預言未來,用石墨烯做的手機,5秒鐘就可以充滿電,並可以殲棚連續使用半個月,這些瘋狂的預言和暢想也讓人們對於石墨烯充滿了無盡期待。
石墨烯的硬度問題
4樓:風翼殘念
說石墨最軟是指的巨集觀表象,由於石墨層間是靠範德華力維繫的,在外力作用下層與層容易相對滑移,給人「軟」的假象,但在垂直於平面方向石墨同樣硬得驚人,甚至可以損壞金剛石工具。石墨烯就是剝離為單片的石墨單層,硬度並沒發生變化。
c60就是富勒烯,富勒烯具有不尋常的特性,其代表性成員c60等更被譽為「奈米王子」。富勒烯的硬度比鑽石還高,韌度是鋼的100倍。
石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達,固有的拉伸強度為130gpa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大。
由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。
石墨烯的力學效能?
5樓:邊秀珍蠻儀
石墨烯。是人類已知強度最高的物質,比鑽石還堅硬,強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍。哥倫比亞大學。
的物理學家對石墨烯的機械特性進行了全面的研究。在試驗過程中,他們選取了一些直徑在10—20微公尺的石墨烯微粒作為研究物件。研究人員先是將這些石墨烯樣品放在了乙個表面被鑽有小孔的晶體薄板上,這些孔的直徑在1—微公尺之間。
之後,他們用金剛石。
製成的探針對這些放置在小孔上的石墨烯施加壓力,以測試它們的承受能力。
研究人員發現,在石墨烯樣品微粒開始碎裂前,它們每100奈米距離上可承受的最大壓力居然達到了大約微牛。據科學家們測算,這一結果相當於要施加55牛頓。
的壓力才能使1公尺長的石墨烯斷裂。如果物理學家們能製取出厚度相當於普通食品塑料包裝袋的(厚度約100奈米)石墨烯,那麼需要施加差不多兩萬牛的壓力才能將其扯斷。換句話說,如果用石墨烯製成包裝袋,那麼它將能承受大約兩噸重的物品。
石墨烯硬度好不好?
6樓:賣萌
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料。實際上石墨烯本來就存在於自然界,只是難以剝離出單層結構。
石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1公釐的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。石墨烯是目前已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達,固有的拉伸強度為130gpa。
7樓:呂傲寒
這個硬度必須考慮作用力的方向。如果要說石墨烯強度比鑽石大的話,那應該討論的是兩碳原子之間鍵的強度。石墨烯是二維六角網格狀,鍵強度比在三維網格中的要強。
但考慮到大塊材料的話,鑽石各個方向上強度都較高,而石墨烯在第三個維度就很差了。只是石墨烯面內的拉伸強度比較大而已,這個是算出來的,好像沒有什麼實驗驗證,因為製取大片石墨烯分離出來是很難的。石墨烯收到剪下力的時候非常脆弱,一碰就碎。
目前來說,天然最硬的物質莫屬金剛石了,但是近年人工合成的聚晶立方氮化硼的硬度已經能夠超過天然金剛石的硬度了。
石墨烯穩定性
8樓:網友
石墨烯的結構非常穩定,碳碳鍵(carbon-carbonbond)僅為。石墨烯內部的碳原子之間的連線很柔韌,當施加外力於石墨烯時,碳原子面會彎曲變形,使得碳原子不必重新排列來適應外力,從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優握虛秀的導熱性。
另外,石墨烯中的電子在軌道中移培喚動時,不會因晶格缺陷或引入外配皮凱來原子而發生散射。由於原子間作用力十分強,在常溫下,即使周圍碳原子發生擠撞,石墨烯內部電子受到的干擾也非常小。芳香性:
石墨烯具有芳香性,具有芳烴的性質溶解性:在非極性溶劑中表現出良好的溶解性。其他性質:
可以吸附和脫附各種原子和分子,具有超疏水性和超親油性。
石墨烯材料怎麼樣呢?
9樓:濟寧鈦浩機械****
石墨烯——一種只有乙個原子厚的二維碳膜——的確是種令人驚訝的材料。雖然名字裡帶有石墨二字,但它既不依賴石墨儲量也完全不是石墨的特性:石墨烯導電性強、可彎折、機械強度好,看起來頗有未來神奇材料的風範。
如果再把它的潛在用途開個清單——保護塗層,透明可彎折電子元件,超大容量電容器,等等——那簡直是改變世界的發明。
石墨烯是人們發現的第一種由單層原子構成的材料。碳原子之間相互連線成六角網格。鉛筆裡用的石墨就相當於無數層石墨烯疊在一起,而碳奈米管就是石墨烯捲成了筒狀。
由於碳原子之間化學鍵的特性,石墨烯很頑強:可以彎曲到很大角度而不斷裂,還能抵抗很高的壓力。而因為只有一層原子,電子的運動被限制在乙個平面上,為它帶來了全新的電學屬性。
石墨烯在可見光下透明,但不透氣。這些特徵使得它非常適合作為保護層和透明電子產品的原料。
石墨烯地暖的耗電高嗎,石墨烯地暖的耗電高嗎?
石墨烯採暖系統在正確的升溫 調節和使用下,是很省電的。電地暖雖然是在使用時發熱,起到採暖保溫的作用,但是它節能的要點就是恆溫,並不是關閉。我們只需要外出時把電地暖,設定在10 12 低溫保持狀態,此狀態下的能耗遠小於將房間從0 加熱到10 的電耗。當然如果外出時間較長,可關閉溫控器,確保節能和安全。...
石墨烯的用途,石墨烯有什麼用途?
我國對石墨烯領域的研究與開發較早就給予了關注。根據統計,我國石墨儲量佔全球的70 以上,石墨烯研發應用水平也與發達國家基本同步。與此同時,國家還資助了大量有關石墨烯的基礎研究專案。因為石墨烯是目前為止導熱係數最高的材料,具有非常好的熱傳導效能,所以它也被大量運用在全新的採暖行業。和常規發熱膜一樣,石...
石墨烯發熱膜的應用領域有哪些?
烯旺科技獨創了石墨烯發熱膜,石墨烯發熱膜可以有效緩解腰肌勞損,關節疼痛,我婆婆用著烯旺科技的烯時代石墨烯護膝產品呢。石墨烯發熱膜的應用領域十分廣泛,先今較為常見的應用領域有 石墨烯理療護具。基於石墨烯發熱膜發熱的同時,釋放出的遠紅外線光波對人體有多重保健理療功效,開發出一系列的理療護具產品,包括護腰...