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超级材料,带你了解石墨烯

从2014年石墨烯首次在实验室被成功分离出来已经过去了十多年了,但是在我们的生活中,又有多少石墨烯的实际应用场景呢?

超级材料,带你了解石墨烯

什么是石墨烯

石墨烯是一种由碳原子以以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。它几乎完全透明,至吸收2.3%的光;同时,石墨烯也是目前世界上最薄,最坚硬的纳米材料。

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石墨烯的特性

电子传输:实验显示,石墨烯在室温状况下具有高性能的电子转移效率。并且在室温下,其电阻率比银的电阻率都还要小,这说明石墨烯可以作为一种十分优良的导体。不仅如此,科学家还认为得益于石墨烯的电子传输特性,他可能是制造量子计算机的任意子元件的合适材料。

热性能:就我们目前所了解,石墨烯的导热性要优于碳纳米管,普通碳纳米管的导热系数可达3500W/mK,而单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK,因此,石墨烯可以用于超大规模的纳米集成电路的散热材料。就像是现在的手机上都是用了石墨烯散热材料一样。我们这里只是列举除了石墨烯的两个特性,其实石墨烯的优点远远不止于此。它还有光学性质,化学改性,机械性能等等。

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石墨烯材料的应用现状

由于石墨烯拥有众多良好的性能,因此它可以被应用于多种行业。像是电子产品、航空航天以及军事领域、能源、汽车、医疗保健等等方面。但是由于其制造方式和成本的关系想要达到真正的量产化目前也是牺牲了一部分石墨烯的物理性,而且,石墨烯的制造成本也并不低。

目前将石墨烯拿来实际应用的有将石墨烯作为手机的散热材料之一,让手机具有优良的散热效果,保持手机的性能;还有就是讲石墨烯应用在LED照明的方面。

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总之,虽然石墨烯拥有众多良好的特性,但是目前石墨烯的应用还相当的有局限性。真正革命性的产品还是让我们期待后面的科技发展吧。

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