一分钟浅述石墨烯粉体的优异特性

发布日期：

2022-05-20

石墨烯粉体在力学、电学、光学、热学等方面具有优异的特性。在石墨烯中，碳原子之间的连接处于非常灵活的状态。当施加机械外力时，碳原子表面会弯曲变形，不必重新排列以适应外力，从而保持结构稳定。

石墨烯粉体在力学、电学、光学、热学等方面具有优异的特性。在石墨烯中，碳原子之间的连接处于非常灵活的状态。当施加机械外力时，碳原子表面会弯曲变形，不必重新排列以适应外力，从而保持结构稳定。

石墨烯粉体是人类已知强度至高的材料，比世界上强度至高的钢高100多倍。物理学研究组选取了10~20微米的石墨烯颗粒作为研究对象。研究人员首先将这些样品放在一个表面钻有孔的晶体板上，孔的直径在1~1.5微米之间。之后，他们用钻石制成的探针对放置在小孔上的石墨烯施加压力，测量其承载能力。发现样品颗粒破碎前，每100 nm的至大压力约为2.9微牛顿。根据实验结果可以看出，要弄断厚度为1微米的石墨烯，至少需要55牛顿的力。

1.电

石墨烯粉体具有很高的电迁移率，其导电性远远优于目前任何高温超导材料。研究团队测量了单层石墨烯分子在室温下的电子迁移率，发现即使在含有杂质的石墨烯中，电荷的迁移率仍然可以达到10000 cm2/(vs)。目前晶体管的主要材料单晶硅的电子迁移率只有1400 cm 7 (V.s)，而高纯石墨烯的电子迁移率超过单晶硅150倍以上。此外，电子迁移率几乎不随温度变化。

2.光

石墨烯粉体几乎完全透明，仅吸收约百分之2.3的可见光，透光率高达百分之97.7。光吸收与层数成正比。它在光学上等同于几乎不相互作用的单层石墨烯(SLG)的叠加。单层的吸收光谱在300~2500 nm范围内比较平坦，在紫外区有一个吸收峰，这是由于态密度激子运动的奇异性。

3.热

石墨烯粉体也是一种热稳定材料。热导率高达5300 W/(mK)，是铜的13倍。目前，单层石墨薄片的导热系数与薄片宽度、缺陷密度和边缘粗糙度密切相关。沿平面方向的热导率具有各向异性：室温以上，热导率随着温度的升高而逐渐降低。

4.化学

石墨烯粉体烯的电学性质引起了广泛的关注，但其化学性质却被忽略了。目前已知的化学性质如下：可以吸附和脱附各种原子和分子，如二氧化氮、氨、钾等吸附剂作为供体或受体往往会导致载流子浓度的变化，但这些都不是新化合物。从表面化学的角度来看，石墨烯粉体的性质与石墨相似，所以化学性质可以从石墨推断出来，石墨烯粉体化学性质的研究将成为未来几年的研究热点。

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