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1 # 追夢6341
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2 # Kuai樂有我
2010年,英國曼切斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,從石墨中分離石墨烯,因此共同獲諾貝爾物理學獎。
石墨烯是世界上最薄,卻也是最堅硬的奈米材料,它幾乎完全透明,只吸收2.3%的光,導熱係數高達5300W/m·k,高於他人奈米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15,000cm2/V·s,又比奈米碳管或矽晶體高。而電阻率只約10-6Ω·cm,比銅或銀更低。
石墨烯適合用來製造觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。
它是一種非常穩定的材料,具有很高的機械強度以及良好的電池和光學效能。由於石墨烯的每個原子都是表面原子,因而對外部環境十分敏感,因此機於石墨烯的奈米結構在各種型別感測器的應用中巨大潛力。
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3 # 老黃帶你看世界
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。
2004年,英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片,然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷地這樣撕膠帶,於是薄片越來越薄,最後,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。因此他們共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
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毫米的石墨大約包含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。石墨烯是一種由碳原子組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳奈米材料,對的,石墨烯是一種二維材料。由於石墨烯獨特的分子組成結構,使它具有許多獨一無二的 特性。
來講講石墨烯的特性以及應用
1、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,可以用來製作未來具有高科技性的手機、柔性顯示屏、透明顯示屏等電子材料。
2、石墨烯具有良好的熱傳導效能和光學特性,可以利用石墨烯來產生新的形式獲取和儲存氫能源,甚至可以作為一種從空氣中獲取氫燃料的技術。石墨烯電池是未來的一種新型電池,是未來新能源汽車發展方向之一
3、石墨烯是堅硬的,大約比鋼強200倍,但卻非常輕,因此可以利用在為運輸工業製造新的複合材料和聚合物上,從而使旅行更安全、更省油。
4、石墨烯是一種良好的導體材料,對任何涉及電子產品的東西都很有用,比如手機、照相機、可穿戴電子裝置、太陽能電池、遠紅外發熱膜、零距離半導體材料以及射頻識別技術等。
5、石墨烯在生物領域也有巨大潛力,比如腫瘤治療。石墨烯作為載體的複合物在模擬天然酶方面也具有很大的應用石墨烯類材料在生物領域有著多方面的應用,其中氧化石墨烯可以製成奈米抗菌材料,抗菌性源於其對大腸桿菌細胞膜的破壞。
石墨烯是未來的新型革命材料,在製造和應用石墨烯技術上還沒有成熟,目前還沒有得到有效的商業應用,市面上看到的石墨烯電池、石墨烯打底褲、石墨烯電動車都是假的。
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4 # 楊浩的老豆
石墨烯是一種未來革命性的材料,具有優異的光學、電學、力學特性,在材料科學、能源、生物醫學、微納加工等有優異的應用前景。
石墨烯是一種二維晶體,最大的特點是導電導熱效能非常優異。因此涉及到新能源行業、手機、顯示屏、感測器、生物醫藥、散熱材料、複合材料等多個領域,具有廣泛的應用前景。
目前我們正在做的石墨烯發熱、導熱產品已經開始量產,相對於傳統產品具有很大的優勢,是顛覆性的產品。
所以說石墨烯並不是活在概念裡,很多行業都開始真正在應用了。而石墨烯的價格也從原來昂貴降到可以接受的區間,具有實際應用的價值。
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5 # 食藥俠
石墨烯是一種有著很多優點和潛在應用價值的新材料。但目前主要還是停留在研究階段,離應用還有很長的路要走,商品化更是遙遠!
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6 # 黑海小煤球
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。上學時初次知道時叫做“足球烯”,因為外形酷似足球。
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。自從發現以來各方面的效能研究以及紙杯方法一直是材料學科的前沿科技。研究者們致力於在不同領域嘗試不同方法以求製備高質量、大面積石墨烯材料。並透過對石墨烯製備工藝的不斷最佳化和改進,降低石墨烯製備成本使其優異的材料效能得到更廣泛的應用,並逐步走向產業化。
主要製備方法:機械剝離法、化還原法、取向附生法、碳化矽外延法、赫默法、化學氣相沉積法。
應用方向:基礎研究
石墨烯對物理學基礎研究有著特殊意義,它使得一些此前只能在理論上進行論證的量子效應可以透過實驗經行驗證。
感測器:紅外光束激發等離子體石墨烯感測器
電晶體:石墨烯可以用來製作電晶體,由於石墨烯結構的高度穩定性,這種電晶體在接近單個原子的尺度上依然能穩定地工作。
柔性顯示屏:消費電子展上可彎曲螢幕備受矚目,成為未來移動裝置顯示屏的發
新能源電池:新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。
海水淡化:石墨烯過濾器比其他海水淡化技術要實用的多。
儲氫材料:石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表面積等優點,使之成為儲氫材料的最佳候選者。
航空航天:由於高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。
感光元件:以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件,可望透過特殊結構,讓感光能力比現有CMOS或CCD提高上千倍,而且損耗的能源也僅需原本10%。
複合材料:
生物:石墨烯被用來加速人類骨髓間充質幹細胞的成骨分化。
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7 # 我是王哥呀
石墨烯是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,導熱係數高達5300 W/m·K,高於碳奈米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s,又比奈米碳管或矽晶體(monocrystalline silicon)高,而電阻率只約10-6 Ω·cm,比銅或銀更低。
石墨烯電池和鋰電池區別:石墨稀的表現是比鋰電池要好很多,特別是電池的動力特性、電容量、壽命等方面。但是目前石墨稀還沒達到實用化階段,離大批次生產還有很長的路要走。
石墨烯電池
石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。由於高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。
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8 # 永遠愛分享
石墨烯(Graphene)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。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。 石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。 2019年6月6日,由浙江大學高超教授團隊成果轉化並建設的全球首條紡絲級單層氧化石墨烯十噸生產線試車成功。國際石墨烯產品認證中心為該生產線生產的單層氧化石墨烯及其應用產品多功能石墨烯複合纖維分別頒發了全球首個產品認證。
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9 # 上海綠羽
石墨烯是從石墨分離出來的一種天然碳原子材料,由英國科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾 沃肖洛夫發現的;石墨烯材料製備方式有機械剝離法,氧化還原法,cvd法;100-1層都稱為石墨烯,所有石墨烯材料也有高低等級之分。
石墨烯材料的優點:
1、超大的比表面積:
1克石墨烯的比表面積為2630平米,如果把1克石墨烯鋪開,可覆蓋一整個足球場
2、超高強度:
只有1個原子厚、厚度為1根頭髮直徑的1000000分之一,強度是鋼鐵的200倍
如果將一張和食品保鮮膜一樣厚度的石墨烯薄片覆蓋在一隻杯子上,然後試圖用一支鉛筆戳穿它,那麼需要一頭2噸重的大象站在鉛筆上,才能戳穿
3、超高導熱係數:
單層石墨烯材料傳導係數5300w,比金屬材料銅,鋁高數十倍以上;
4、超強的導電性:
比目前的矽材料高100倍,比銅材料,鋁材料高200倍
製備原理:高階氧化——插層——氫還原法
製備優點:適合量產;成本低;產量高;易於改性;
石墨烯高導熱管材的效能特點:
1、石墨烯高導熱性
導熱係數是1.1 W/(m•k),完勝其他地暖管0.38 W/(m•k),散熱率提高46%以上二代產品提高到1.402 W/(m•k),是其他地暖管的4倍
2、結構性阻氧
透氧率0.05g/(d•m)3,完勝“絕氧”鋁塑管2倍, “阻氧管”3倍,其他地暖管5倍以上
3、長久免清洗
結構性阻氧,杜絕氧氣滲透,不易滋生好氧細菌;石墨烯自潤滑,防垢效果好;大幅提高金屬部件耐腐蝕效能,真正做到長久免清洗;
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石墨烯當然好!是目前為止發現的存電量最大和導電最快的一種原料!一百年前就發現了,一百年以來進入瓶頸期,一直沒有人攻克!只到去年(2019年),有中國留美博士曹原試驗研究成功,守先報道出來!具體搜尋曹原其人,有詳細報道! 但,要具體說明一下:目前市場上還沒有一款產品是真正的石墨烯產品!請不要上當!