原创的石墨烯Graphene介绍的PPT.pptVIP

石墨是碳单质的同素异形体之一 地球上的生命都是以碳元素为基础的 某种承度上说，有机化学其实就是碳的化学 碳元素是神奇的六号元素，其单质的众多同素异形体，从最硬到极软、全吸光到全透光、绝缘体到半导体到导体、绝热到良导热、高临界温度的超导体等。 钻石是已知最硬的矿石；石墨却是最软的矿石之一。 * 钻石是终极的研磨剂；石墨却是非常好的润滑剂。 * 钻石是一流的绝缘体；石墨却是良导体。 * 钻石通常是透明的；石墨却是不透光的。 * 钻石的结晶是立方晶系；石墨却是六方晶系。 * 钻石的价值昴贵；石墨却是相当廉价。 石墨的特性: 耐高温性:石墨的熔点为3850℃士50℃，沸点为4250℃，即使经过超高电弧灼烧，重量损失也很少，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而增强，在2000℃时，石墨强度提高一倍; 导电导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍，导热性超过钢、铁、铅等金属材料，导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。（银1.6×10-8 铜1.7×10-8 铁1.0×10-7 石墨(8～13)×10-6, Ω*m) 化学稳定性:石墨在常温下具有良好的化学稳定性，能耐酸碱、耐有机溶剂的腐蚀。 润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。石墨为层状耐磨矿物，其Bond粉碎功指数高达45.03kw/t，相较于粘土的7.1kw/t、黄铁矿的8.9kw/t，以及石英的12.77kw/t高出许多. 抗热震性:石墨在高温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。 石墨烯的特性 石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料,也是有史以来被证实的最结实的材料,其强度可达130 GPa，是钢的100多倍，，其断裂强度达到了惊人的42NM-1；必威体育精装版的研究表明，石墨烯具有 10 倍于商用硅片的高载流子迁移率（15000 cm2V-1s-1） ，石墨烯的热导率可达5000W/ m·K，是室温下纯金刚石的 3倍。目前试验还证实了石墨烯中的电子和空穴成对现象(Electron-Hole Symmetry)，半整数量子霍尔效应(Half-integer Quantum Hall Effect)，室温量子霍尔效应(Room-Temperature Quantum Hall Effect)等多种独特的电子结构和性质。 近20年来,碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域,1985年发现的富勒烯和1991年发现的碳纳米管均引起了巨大的研究热潮. 2004年石墨烯被英国曼彻斯特大学Geim和他的同事们首次制备。一直以来，人们认为，单层的石墨烯是不可稳定能存在的。Geim教授在理论上不可行的情况下依然进行了偿试，他用胶带粘附的方法成功得到了单层的石墨烯，并在2004年的《Nature》上发表了关于石墨烯的研究成果。石墨烯的发现在纳米科技上是有划时代的意义的。Geim教授也凭借这一发现获得了2010年诺贝尔物理学奖。而我们知道富勒烯的发现者已经获得了1996年的诺贝尔化学奖。 目前有三种方法制备石墨烯,一种是SiC的高温热解外延法或过渡族金属催化外延法，另一种是轻微摩擦法或撕胶带法.第三种是化学修饰分散/还原法. 石墨烯是目前已知的力学强度最高的材料，并有可能作为添加剂广泛应用于新型高强度复合材料之中。用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、超坚韧的防弹衣和“太空电梯”用的超韧缆线，研究表明石墨烯增强聚乙烯醇（PVA）复合材料，只需要添加0.7%（重量比）的石墨烯，就可以使复合材料的拉伸强度提高76 ％，同时其杨氏模量增加62％；另外，在功能化石墨烯增强的聚氨酯复合材料中，石墨烯含量为1％时，其复合材料的强度提高75％，模量提高120 ％。 在电子应用方面石墨烯的应用范围很广，从柔性电子产品到智能服装，从可折叠显示器到有机太阳能电池，甚至未来的全碳电路都是以石墨烯为原料。研究表明，石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管，石墨烯单电子晶体管可在室温下工作，而10纳米是硅材料技术无法再发挥作用的小型化极限，有研究者认为石墨烯可能最终会替代硅。石墨烯器件制成的计算机CPU的运行速度可达到太赫兹，即1千兆赫兹的1000倍。 石墨烯在高灵敏度传感器和高性能储能器件方面也已经展示出诱人的应用前景 然而，迄今为止，如何规模化生产石墨烯以及制备大尺寸、高质量的石墨烯薄膜仍旧是一个有待解决的难题。