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新聞資訊
點(diǎn)燃烯望之光，攜手聚力前行
石墨烯是什么
發(fā)布時(shí)間：
2022-07-13
石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。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。
石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。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。
2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫(Konstantin Novoselov)使用膠帶得到了石墨烯，并共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，
石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵。研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個(gè)相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類似)，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。
石墨烯是已知強(qiáng)度******的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm2/(V·s)，這一數(shù)值超過了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率******的物質(zhì)銻化銦(InSb)的兩倍以上。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm2/(V·s)左右。石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是為止導(dǎo)熱系數(shù)******的碳材料，高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性，在較寬波長范圍內(nèi)吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi)，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu)。
石墨烯是如此的神奇，這將幫助我們國家的很多材料性能取代進(jìn)口，實(shí)現(xiàn)彎道超車。但是其高昂的價(jià)格和工業(yè)化的穩(wěn)定性限制了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。由此，常州烯聚新材料科技有限公司應(yīng)運(yùn)而起，通過長達(dá)十年左右的研發(fā)和沉淀，打通了石墨烯制備的配方、工藝、設(shè)備、分散的關(guān)鍵瓶頸，并解決其在不同產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用最后一公里!
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