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石墨烯特性有哪些

作者：中國科學院成都有機化學有限公司 來源：http://m.sikpqwc.cn 日期：2018-08-22 16:40:49


 　　石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導熱系數高達5300 W/m?K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V?s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6 Ω?cm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。
 
　　石墨烯作為一種新材質，受到了極大的關注。實際上，石墨烯是碳的一個種類，具有超高強度、輕薄和可延展的特性，將能夠改變數碼產品的外觀、手感甚至使用形態。下面，我們就來詳細了解一下石墨烯特性有哪些，到底有什么過人之處。
 
　　1、力學性質——比鉆石還要硬
 
　　從鉛筆石墨中提取的石墨烯，竟然比鉆石還堅硬，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上百倍，這項科學發現刊登于近期的《科學》雜志，作者是兩位哥倫比亞大學的研究生，來自中國的韋小丁和韓裔李琩鈷。
 
　　數據轉換分析：在石墨烯樣品微粒開始碎裂前，它們每100納米距離上可承受的最大壓力居然達到了大約2.9微牛。
 
　　據科學家們測算，這一結果相當于要施加55牛頓的壓力才能使1米長的石墨烯斷裂。如果物理學家們能制取出厚度相當于普通食品塑料包裝袋的（厚度約100納米）石墨烯，那么需要施加差不多兩萬牛的壓力才能將其扯斷。換句話說，如果用石墨烯制成包裝袋，那么它將能承受大約兩噸重的物品。
 
　　打個比方說單層石墨烯的強度，就像把大象的重量加到一支鉛筆上，才能夠用這支鉛筆刺穿僅像保鮮膜一樣厚度的單層石墨烯。
 
　　2、出色的電學性質——電子運輸
 
　　碳原子有四個價電子，這樣每個碳原子都貢獻一個未成鍵的π電子，這些π電子與平面成垂直的方向可形成軌道，π電子可在晶體中自由移動，賦予石墨烯良好的導電性。載流子遷移約等于光速.
 
　　此外，石墨烯是具有零帶隙的能帶結構。電阻率10-8Ω·m，比銅/銀電阻率還要低

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