pullbear石墨烯的特性及典型应用-香港震雄注塑机
石墨烯的特性及典型应用-香港震雄注塑机
关于石墨烯石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨什么时候入梅。它的厚度大约为0.335nm金海星,根据制备方式的不同而存在不同的起伏,通常在垂直方向的高度大约1nm左右,水平方向宽度大约10nm到25nm,是除金刚石以外所有碳晶体的基本结构单元。
2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,并在随后三年内在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应。
在发现石墨烯以前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”筑北王府,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
石墨烯的特性1、强度与柔韧性
石墨烯的抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1TPa,杨氏模量约为42N/m2,面积为1m2的石墨烯层片可承受4kg的质量,其强度约为普通钢的100倍,用石墨烯制成的包装袋,可以承受大约2吨的重量,是目前已知的强度最大的材料廖怀南。
2、导电导热性
石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性pullbear 。其电子迁移率可达到2×105cm2/V·s,约为硅中电子迁移率的140倍,砷化镓的20倍,温度稳定性高小僧空空,电导率可达108Ω/m,面电阻约为31Ω/sq(310Ω/m2),比铜或银更低,是室温下导电最好的材料。
比表面积大(2630m2/g),热导率(室温下是5000W·m-1·K-1)是硅的36倍,砷化镓的20倍,是铜(室温下401W·m·K)的十倍多。极高的强度与柔韧性,室温下最好的导电导热性使得石墨烯成为ITO(氧化铟锡)的理想替代材料,并在柔性导电薄膜材料方面有重要应用。
3、光学性质
单层石墨烯对可见光以及近红外波段光垂直的吸收率仅为2.3%,对所有波段的光无选择性吸收。线性光学性质:单层石墨烯的吸光率很高,对从可见光到太赫兹宽波段每层吸收2.3%光。非线性光学性质:当入射光的强度超过某一临界值时,石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器王思岩。
石墨烯的主要制备方法石墨烯分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两大类。常见的石墨粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法。石墨烯薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。
石墨烯粉体生产方法
1、机械剥离法
机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动,得到石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单,得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构。2004年英国两位科学使用透明胶带对天然石墨进行层层剥离取得石墨烯的方法,也归为机械剥离法,这种方法一度被认为生产效率低,无法工业化量产。
近年来,产业界对于石墨烯的生产方法进行了大量的研发创新,目前在厦门、广东等省市已经有几家公司攻克了低成本大规模制备石墨烯的生产瓶颈,使用机械剥离法工业化量出成本低、品质高的石墨烯。
2、氧化还原法
氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得氧化石墨(GraphiteOxide)。然后将反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥刻骨铭心造句,制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离,制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原,董翠婷得到石墨烯(RGO)。
这种方法操作简单,产量高,但是产品质量较低。氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸,存在较大的危险性,又须使用大量的水进行清洗,带大较大的环境污染。
3、(碳化硅)SiC外延法
SiC外延法是通过在超高真空的高温环境下,使硅原子升华脱离材料,剩下的C原子通过自组形式重构,从而得到基于SiC衬底的石墨烯。这种方法可以获得高质量的石墨烯,但是这种方法对设备要求较高。
石墨烯薄膜生产方法
化学气相沉积法即(CVD)是使用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯薄膜的方法。这是目前生产石墨烯薄膜最有效的方法。这种方法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特点,但现阶段成本较高,工艺条件还需进一步完善。
石墨烯的应用随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破李铁男,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、新能源电池领域。
1、物理学基础研究
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义,它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中,电子的质量仿佛是不存在的,这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动第一拽妃,从而必须用相对论量子力学来描述,这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向:一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验,如今可以在小型实验室内用石墨烯进行。
石墨烯还具有所谓的量子霍尔效应,这种诺贝尔奖量级的重要效应以往是要在极低温下才能显现的,石墨烯却能将它带到室温下。
2、石墨烯晶体管
石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。相比之下女儿国记事,目前勇挑大梁的以硅为材料的晶体管在10nm左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。
3、柔性显示屏
柔性显示未来市场广阔,作为基础材料的石墨烯前景也被看好。韩国研究人员首次制造出了又多层石墨烯和玻璃纤维聚酯片基底组成的柔性透明显示屏。韩国三星公司和成均馆大学的研究人员在一个63cm宽的柔性透明玻璃纤维聚酯板上,制造出了一块电视机大小的纯石墨烯研究人员表示,从理论上来讲,人们可以卷起智能手机上校的千金妻,然后像铅笔一样将其别在而后。
4、新能源电池
新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外,石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展妖姬无双。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。
5、石墨烯感光元件
2013年,新加坡南洋理工大学学者,研发出了一个以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件,可望透过特殊结构,让感光能力比现有CMOS或CCD提高上千倍,而且损耗的能源也仅需原本10%猫耳宝贝。
这项技术将被应用在监视器与卫星成像领域中,不久的将来可以应用于照相机、智能手机等。
6、石墨烯复合材料
基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向,其在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出了优良性能,具有广阔的应用前景。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上,而随着对石墨烯研究的深入敖听心,石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用也越来越受到人们的重视。
中国石墨烯产业联盟教授李义春表示,目前我国石墨烯产业炒作多、产业化少,加快石墨烯产业化应用是关键中的关键。
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(如果您对“震雄注塑机”的产品感兴趣请联系我们,销售热线:姚波13285154373)
关于石墨烯石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨什么时候入梅。它的厚度大约为0.335nm金海星,根据制备方式的不同而存在不同的起伏,通常在垂直方向的高度大约1nm左右,水平方向宽度大约10nm到25nm,是除金刚石以外所有碳晶体的基本结构单元。
2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,并在随后三年内在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应。
在发现石墨烯以前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”筑北王府,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
石墨烯的特性1、强度与柔韧性
石墨烯的抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1TPa,杨氏模量约为42N/m2,面积为1m2的石墨烯层片可承受4kg的质量,其强度约为普通钢的100倍,用石墨烯制成的包装袋,可以承受大约2吨的重量,是目前已知的强度最大的材料廖怀南。
2、导电导热性
石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性pullbear 。其电子迁移率可达到2×105cm2/V·s,约为硅中电子迁移率的140倍,砷化镓的20倍,温度稳定性高小僧空空,电导率可达108Ω/m,面电阻约为31Ω/sq(310Ω/m2),比铜或银更低,是室温下导电最好的材料。
比表面积大(2630m2/g),热导率(室温下是5000W·m-1·K-1)是硅的36倍,砷化镓的20倍,是铜(室温下401W·m·K)的十倍多。极高的强度与柔韧性,室温下最好的导电导热性使得石墨烯成为ITO(氧化铟锡)的理想替代材料,并在柔性导电薄膜材料方面有重要应用。
3、光学性质
单层石墨烯对可见光以及近红外波段光垂直的吸收率仅为2.3%,对所有波段的光无选择性吸收。线性光学性质:单层石墨烯的吸光率很高,对从可见光到太赫兹宽波段每层吸收2.3%光。非线性光学性质:当入射光的强度超过某一临界值时,石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器王思岩。
石墨烯的主要制备方法石墨烯分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两大类。常见的石墨粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法。石墨烯薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。
石墨烯粉体生产方法
1、机械剥离法
机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动,得到石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单,得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构。2004年英国两位科学使用透明胶带对天然石墨进行层层剥离取得石墨烯的方法,也归为机械剥离法,这种方法一度被认为生产效率低,无法工业化量产。
近年来,产业界对于石墨烯的生产方法进行了大量的研发创新,目前在厦门、广东等省市已经有几家公司攻克了低成本大规模制备石墨烯的生产瓶颈,使用机械剥离法工业化量出成本低、品质高的石墨烯。
2、氧化还原法
氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得氧化石墨(GraphiteOxide)。然后将反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥刻骨铭心造句,制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离,制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原,董翠婷得到石墨烯(RGO)。
这种方法操作简单,产量高,但是产品质量较低。氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸,存在较大的危险性,又须使用大量的水进行清洗,带大较大的环境污染。
3、(碳化硅)SiC外延法
SiC外延法是通过在超高真空的高温环境下,使硅原子升华脱离材料,剩下的C原子通过自组形式重构,从而得到基于SiC衬底的石墨烯。这种方法可以获得高质量的石墨烯,但是这种方法对设备要求较高。
石墨烯薄膜生产方法
化学气相沉积法即(CVD)是使用含碳有机气体为原料进行气相沉积制得石墨烯薄膜的方法。这是目前生产石墨烯薄膜最有效的方法。这种方法制备的石墨烯具有面积大和质量高的特点,但现阶段成本较高,工艺条件还需进一步完善。
石墨烯的应用随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破李铁男,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、新能源电池领域。
1、物理学基础研究
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义,它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中,电子的质量仿佛是不存在的,这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动第一拽妃,从而必须用相对论量子力学来描述,这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向:一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验,如今可以在小型实验室内用石墨烯进行。
石墨烯还具有所谓的量子霍尔效应,这种诺贝尔奖量级的重要效应以往是要在极低温下才能显现的,石墨烯却能将它带到室温下。
2、石墨烯晶体管
石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。相比之下女儿国记事,目前勇挑大梁的以硅为材料的晶体管在10nm左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。
3、柔性显示屏
柔性显示未来市场广阔,作为基础材料的石墨烯前景也被看好。韩国研究人员首次制造出了又多层石墨烯和玻璃纤维聚酯片基底组成的柔性透明显示屏。韩国三星公司和成均馆大学的研究人员在一个63cm宽的柔性透明玻璃纤维聚酯板上,制造出了一块电视机大小的纯石墨烯研究人员表示,从理论上来讲,人们可以卷起智能手机上校的千金妻,然后像铅笔一样将其别在而后。
4、新能源电池
新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外,石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展妖姬无双。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。
5、石墨烯感光元件
2013年,新加坡南洋理工大学学者,研发出了一个以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件,可望透过特殊结构,让感光能力比现有CMOS或CCD提高上千倍,而且损耗的能源也仅需原本10%猫耳宝贝。
这项技术将被应用在监视器与卫星成像领域中,不久的将来可以应用于照相机、智能手机等。
6、石墨烯复合材料
基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向,其在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出了优良性能,具有广阔的应用前景。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上,而随着对石墨烯研究的深入敖听心,石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用也越来越受到人们的重视。
中国石墨烯产业联盟教授李义春表示,目前我国石墨烯产业炒作多、产业化少,加快石墨烯产业化应用是关键中的关键。
2018款震雄易霸PET瓶胚专用注塑机
行业应用热点:各类水瓶、油瓶、医药瓶、化妆品类等瓶胚生产
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