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石墨烯特性有哪些

作者:中国科学院成都有机化学有限公司 来源:http://www.timesnano.com 日期:2018-08-22 16:40:49


   石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m?K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V?s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6 Ω?cm,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
 
  石墨烯作为一种新材质,受到了极大的关注。实际上,石墨烯是碳的一个种类,具有超高强度、轻薄和可延展的特性,将能够改变数码产品的外观、手感甚至使用形态。下面,我们就来详细了解一下石墨烯特性有哪些,到底有什么过人之处。
 
  1、力学性质——比钻石还要硬
 
  从铅笔石墨中提取的石墨烯,竟然比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢铁还要高上百倍,这项科学发现刊登于近期的《科学》杂志,作者是两位哥伦比亚大学的研究生,来自中国的韦小丁和韩裔李琩钴。
 
  数据转换分析:在石墨烯样品微粒开始碎裂前,它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。
 
  据科学家们测算,这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的(厚度约100纳米)石墨烯,那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说,如果用石墨烯制成包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品。
 
  打个比方说单层石墨烯的强度,就像把大象的重量加到一支铅笔上,才能够用这支铅笔刺穿仅像保鲜膜一样厚度的单层石墨烯。
 
  2、出色的电学性质——电子运输
 
  碳原子有四个价电子,这样每个碳原子都贡献一个未成键的π电子,这些π电子与平面成垂直的方向可形成轨道,π电子可在晶体中自由移动,赋予石墨烯良好的导电性。载流子迁移约等于光速.
 
  此外,石墨烯是具有零带隙的能带结构。电阻率10-8Ω·m,比铜/银电阻率还要低

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