什么叫石墨烯(石墨烯是什么东西啊)

2024-01-30 10:04:01次浏览条评论

石墨烯是是由碳原子以六角形蜂巢晶格排列形成,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯在光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。 石墨烯拥有优异的光学、电...,以下是对"什么叫石墨烯"的详细解答!

文章目录

  • 1、石墨烯是什么东西啊
  • 2、石墨烯是什么
  • 3、石墨烯是什么有什么作用
  • 4、什么是石墨烯

石墨烯是什么东西啊

石墨烯是是由碳原子以六角形蜂巢晶格排列形成,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯在光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。

石墨烯拥有优异的光学、电学、力学等特性,这种新型材料的结构其实非常简单,就是将碳原子按蜂窝状布置,其实在自然界中,就存在着石墨烯这种材料,只是很难将其剥离成单层结构,石墨烯如果一层层叠加起来就是石墨,仅1毫米厚的石墨大约就包含了300万层的石墨烯,后来国外科学家利用机械剥离法,成功分离出了单层的石墨烯结构,如今工业上生产石墨烯的方式主要有机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法等几种。

优势

石墨烯拥有良好的导电性,如果将其制成导体,能够用于超导技术领域,因为它几乎不会产生电阻,后来出现的石墨烯电池,性能更是远远超越锂电池,因为石墨烯电池的单位电容量更大,可以有效增加电池的能量存储,从而增加工作时间,并且比锂电池更加安全,不用担心自燃等问题。

其次,用石墨烯甚至有望搭建太空电梯,因为它是世界最轻,同时结构最坚固的材料,就有日本科学家提出,可以用这种材料来建设通往太空的电梯装置,将石墨烯制成碳纳米管,只需要很细的横截面,就可以让碳纳米管具有很强的承重能力,搭建太空电梯完全存在可能性,目前主要问题是如何大批量低成本地生产出碳纳米管,因为现在制约它的主要是生产工艺以及制造成本。

石墨烯是什么

石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的晶体。当把石墨片通过物理或化学方法剥成单层之后,这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。不要看它薄,它的硬度甚至比钢铁要高几百倍!

因为薄,所以石墨烯具有良好的透光性,以肉眼来看,完全可以说它是透明的。同时,由于石墨烯具有良好的强度、柔韧度、导电导热性能,为新能源、大健康、电子信息、节能环保、生物医药、化工、航空航天等七大应用领域带来了巨大的改变。

2017年数据

我国对石墨烯领域的研究与开发也较早就给予了关注。根据国土资源部统计,我国石墨储量占全球的70%以上,石墨烯研发应用水平也与发达国家基本同步。

由于石墨烯是目前为止导热系数最高的材料,具有非常好的热传导性能,所以它被大量运用在全新的采暖行业。

和常规发热膜一样,石墨烯需要通电才能发热,当在石墨烯发热膜两端电极通电的情况下,电热膜中的碳分子在电阻中产生声子、离子和电子,由产生的碳分子团之间相互摩擦、碰撞(也称布朗运动)而产生热能,热能又通过控制远红外线以平面方式均匀地辐射出来。

石墨烯通电后,有效电热能总转换率达99%以上,同时加上特殊的超导性,保证发热性能的稳定。但是与常规金属丝发热膜不同的地方在于,发热稳定安全,而且散发出来的红外线被称为“生命光线”。

综上所述,石墨烯材料良好的导电导热性能非常适合应用于新型采暖行业,让采暖过程更加舒适,便捷。

石墨烯是什么有什么作用

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。[1]

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

什么是石墨烯

石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。【摘要】

石墨烯是由什么组成的呢?【提问】

石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。【回答】

其完美的晶格结构,常被误认为很僵硬,但事实并非如此。石墨烯各个碳原子间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形。这样,碳原子就不需要重新排列来适应外力,这也就保证了石墨烯结构的稳定,使得石墨烯比金刚石还坚硬,同时可以像拉橡胶一样进行拉伸。这种稳定的晶格结构还使石墨烯具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于其原子间作用力非常强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯中的电子受到的干扰也非常小。【回答】

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。它的厚度大约为0.335nm,根据制备方式的不同而存在不同的起伏,通常在垂直方向的高度大约1nm左右,水平方向宽度大约10nm到25nm,是除金刚石以外所有碳晶体(零维富勒烯,一维碳纳米管,三维体向石墨)的基本结构单元。【回答】

以上为本次问题的相关解答,望可以帮助到您。【回答】

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