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石墨烯的优点有哪些
发布时间:
2021-09-15
石墨烯是由碳原子组成的六边形蜂窝状晶格二维晶体,只有一层原子厚度,厚度为0.335nm,其中,石墨烯的结构单元是其原始胞格。石墨烯由这种重复排列的结构单元(原始细胞)组成。该单元包含两个碳原子。石墨烯是一种碳元素,就像石墨(铅笔的主要成分)和金刚石的常见成分一样。
石墨烯是由碳原子组成的六边形蜂窝状晶格二维晶体,只有一层原子厚度,厚度为0.335nm,其中,石墨烯的结构单元是其原始胞格。石墨烯由这种重复排列的结构单元(原始细胞)组成。该单元包含两个碳原子。石墨烯是一种碳元素,就像石墨(铅笔的主要成分)和金刚石的常见成分一样。
石墨烯是目前世界上非常薄且硬的纳米材料。它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。热导率高达5300 W/mK,高于碳纳米管和金刚石。石墨烯中碳原子之间的连接非常灵活。当外力施加到石墨烯上时,碳原子会发生弯曲变形,这样就不需要重新排列碳原子来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使得石墨烯具有优异的导热性。
在室温下,石墨烯的电子迁移率超过15000 cm2/vs,高于碳纳米管或硅晶体,而电阻率只有10-6cm左右,低于铜或银,是目前世界上电阻率较低的材料。由于其极低的电阻率和极快的电子迁移,有望用于开发新一代更薄、更快的电子元件或晶体管。因为原子间的作用力很强,在常温下,即使周围的碳原子发生碰撞,石墨烯中电子的干扰也很小。
1.优异的导电性:石墨烯中的载流子电子和空穴是连续的,迁移率可以达到1105 cm2/Vs,电子的传输速度达到光速的1/300,大大超过了一般金属导体和半导体中的传输速度,因此石墨烯具有优异的导电性。
2.超高透过率:单层石墨烯在宽波长范围内的吸光度仅为2.3%,即单层石墨烯的透过率达到97.7%,远高于国际标准对透明导电膜85%的要求。
3.超高强度:石墨烯被发现是继碳纳米管之后具有高弹性模量和强度的材料。它的强度是钢的100倍,硬度比自然界的金刚石还高。同时,它具有出色的柔韧性,可以随意弯曲。
4.超高热导率:和石墨、金刚石、碳纳米管一样,石墨烯也具有非常高的热导率,自由单层石墨烯在室温下的热导率可以达到5000 W/mK,是一种已知的高热导率材料。
5.超大比表面积:由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚,单层石墨烯具有超大的比表面积,可以达到2630 m2/g,远远大于普通活性炭。
以上就是关于石墨烯的一些知识点,希望可以帮助大家了解相关信息,从而选择合适的材料。
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