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都說石墨烯是神奇材料,到底神奇在哪里呢?

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                   石墨烯為碳的一種的同素異構(gòu)體,截止到目前已開發(fā)的各類碳材料的同素異構(gòu)體如表所示。

                                                  表:不同碳類材料結(jié)構(gòu)介紹

結(jié)構(gòu) 名稱 發(fā)明年代 發(fā)明人
零維結(jié)構(gòu) 富勒烯 1985年誕生 德國科學家Huffman和Kraetschmer
一維結(jié)構(gòu) 碳納米管 1991年誕生 日本電子公司飯島博士
二維結(jié)構(gòu) 石墨、石墨烯 2006年誕生 英國曼切斯特大學安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授
三維結(jié)構(gòu) 金剛石 1953年誕生
無序結(jié)構(gòu) 炭黑


  碳的同素異構(gòu)體不同,其性能大不相同。無序結(jié)構(gòu)的炭黑就是我們常用的鉛筆芯材料,三維結(jié)構(gòu)的金剛石就是我們佩戴的高貴鉆戒首飾,而我們今天要講的二維結(jié)構(gòu)石墨烯更是神奇無限!

  石墨烯真有那么神奇嗎?

  石墨烯(Graphene)是從天然石墨材料中剝離出來單純由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2006年英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯,首次證實它可以單獨存在,兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為是"新材料之王",科學家甚至預(yù)言石墨烯將"徹底改變21世紀",極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

  那么石墨烯到底有多么神奇?概括起來石墨烯的突出性能如下:

  導電性好石墨烯同金屬一樣屬于優(yōu)秀的導電體,而不像其它碳材料那樣為半導體。石墨烯的電阻率只有約10-6Ω·cm,比金屬銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料。

  高導熱性石墨烯的導熱系數(shù)高達5300W/m·K,高于碳納米管和金剛石,是一種新型高導熱材料。

  導電奇快石墨烯作為單質(zhì),在室溫下傳遞電子的速度比已知任何導體都快。其中電子的運動速度達到了光速的1/300,遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。石墨烯最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品制造超微型晶體管,用來生產(chǎn)未來的超級計算機,用石墨烯取代硅計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。

  阻隔性高:雖然石墨烯已薄到極致,但其分子排列非常緊密,即使原子尺寸最小的氦也無法穿透它,因而具有很好的阻隔性能。

  超薄性能石墨烯是至今發(fā)現(xiàn)的厚度最薄的材料,薄是因為石墨烯是由碳原子構(gòu)成的二維晶體,厚度只有一個原子。石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅硬。

  磁性極強石墨烯有強大的磁場力,通過將片狀石墨烯變形為“納米泡泡”,科學家通過觀測電子的行為估算出它們在其中受到300特斯拉的磁場力,而這之前的所有試驗最高測到的是85特斯拉。這一發(fā)現(xiàn)有助于了解石墨烯的光電磁性質(zhì)。

  強度甚高石墨烯完美的晶格結(jié)構(gòu),堪稱是人類已知強度最高的物質(zhì),具有超出鋼鐵數(shù)十倍的強度。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。

  高熱穩(wěn)定石墨烯是由碳原子按六邊形晶格整齊排布而成的碳單質(zhì),結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性很好。

  完全透明石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,具有極好的透光性。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板等等。

  而維特欣達石墨烯遠紅外發(fā)熱墻暖畫就是利用石墨烯的突出性能,通過石墨烯遠紅外電熱膜通電后整個版畫呈面狀均勻發(fā)熱,直接使熱量均勻散布在整個房間。不存在溫差較大的區(qū)域,散熱均勻,廣泛應(yīng)用于辦公室、家庭和酒店等場所。

  養(yǎng)生是國人目前論點最高的,而石墨烯遠紅外光波對人體有良好的理療作用,石墨烯遠紅外墻暖畫是一種健康的采暖方式,深受廣大消費者的喜愛。作為一種安全、節(jié)能、環(huán)保、健康的采暖產(chǎn)品,維特欣達將會不斷創(chuàng)新,為采暖貢獻更多綿薄之力!

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