石墨烯及其應(yīng)用
2004年,英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家Andre Geim與Konstantin Novoselov首次從高定向熱解石墨上成功分離出石墨烯,并因此于2010年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
石墨烯是sp2軌道雜化的碳原子按正六邊形緊密排列成蜂窩狀晶格的單層二維平面結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上來說,石墨烯可以看作是石墨、碳納米管和 C60 的基本組成單元。
sp2雜化碳原子組成的二維蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu)
習(xí)近平總書記參觀曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究院
石墨烯具有獨特而優(yōu)異的物理、力學(xué)和電學(xué)性能。如石墨烯具有超強的導(dǎo)電性,自然界中導(dǎo)電性能最好的金屬材料是銀,電阻率為1.58×10-6Ω·cm,而石墨烯電阻率僅為10-6Ω·cm;石墨烯具有超強的導(dǎo)熱性能,銀的導(dǎo)熱系數(shù)為412W/m·K,而石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達5300W/m·K;石墨烯彈性模量為1TPa,抗拉強度130GPa,為普通鋼的100倍;石墨烯具有超大的比表面積,單層石墨烯厚度為0.335nm,單層石墨烯的比表面積能夠達到2630m2/g,而一個標準足球場的面積為7140m2。
正是由于石墨烯具有如此優(yōu)異而獨特的性能,因此在防腐涂料、復(fù)合材料半導(dǎo)體行業(yè)、光伏領(lǐng)域、儲能領(lǐng)域、傳感器、散熱器、新一代顯示器等諸多應(yīng)用領(lǐng)域顯示了強大的生命力,孕育著無限的可能。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 上一條腐蝕的危害及損失
- 下一條新型石墨烯功能涂料防腐機理