石墨烯的作用

2024-05-19 08:33

1. 石墨烯的作用

石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构,石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯‍,石墨烯在很多方面具有良好的特性,目前被广泛应用于一些高科技领域。

首先,石墨烯具有良好的力学特性,是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度,经氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨纸会异常坚固强韧。
其次,石墨烯具有良好的电子效应,在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(V·s),这一数值超过了硅材料的10倍,是已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上,而且石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小。
第三,石墨烯具有良好的热性能,具有非常好的热传导性能,纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK,高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK);此外,石墨烯的弹道热导率可以使单位圆周和长度的碳纳米管的弹道热导率的下限下移。
第四,石墨烯具有良好的光学特性,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎是透明的,大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性,且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化,如果施加磁场,石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。
最后,石墨烯‍在非极性溶剂中表现出良好的溶解性,具有超疏水性和超亲油性‍,而且可以吸附和脱附各种分子和原子;目前随着‍批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池等领域‍。
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石墨烯的作用

2. 石墨烯的用途?

我国对石墨烯领域的研究与开发较早就给予了关注。根据统计,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。与此同时,国家还资助了大量有关石墨烯的基础研究项目。
因为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,所以它也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,石墨烯材料非常适合应用于新型采暖行业,让采暖过程更加舒适,便捷。

3. 石墨烯是什么?有什么作用?


石墨烯是什么?有什么作用?

4. 石墨烯有哪些好处?

实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

5. 石墨烯有什么用途?

石墨烯是目前世界上最薄且最坚硬的纳米材料,它几乎完全透明,只吸收2.3%的光,导热系数高达5300 W/m·K(高于碳纳米管),常温下电子迁移率超过15000cm2/V·s(高于碳纳米管和硅晶体),电阻率只有10-6 Ω·cm,为目前世界上电阻率最小的材料,未来将在超多领域引发颠覆性的技术产业革命。
石墨烯的应用领域涉及锂离子电池、超级电容器、导电油墨、触摸屏、软性电子、散热材料、涂料、生物传感器、太阳能电池、燃料电池等。
1、超级计算机:石墨烯晶体管极有可能应用于超能效超高速计算机,超高速是指目前速度的一千倍,超能效是指仅使用目前百分之一的能耗。

2、新型显示器:石墨烯薄膜可实现可折叠与伸缩的超薄显示器。

3、超级汽车:未来的石墨烯电池汽车或可实现充电10分钟,续航1000公里。

4、手机散热:SETTLERα 石墨烯手机、石墨烯触控屏、搭载石墨烯液冷系统的华为Mate 20X…

5、导电油墨:“Vor-ink”石墨烯导电油墨…

6、体育用品:YouTek 石墨烯飞速系列网球拍手柄部位…

来源:《揭秘未来100大潜力新材料(2019年版)》_新材料在线

石墨烯有什么用途?

6. 石墨烯有什么作用?

实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

7. 石墨烯的用途?


石墨烯的用途?

8. 石墨烯有什么用途

实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。