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烯合金简介_烯合金个人资料_烯合金微博

2016-11-26 10:11:55 科学百科 阅读 3 次

研制成功/烯合金 编辑

烯合金的研制成功,宣告一代新型具有特殊优异性能的系列材料横空出世,填补了世界材料科学领域的空白,进而将这门学科推向全新的领域。

石墨烯本身就属于纳米级材料,因此它本身就具有纳米粒子所应有的表面活性状态,容易与其他材料粒子结合。目前纳米粒子最主要的应用是作为其他非纳米材料改性时的填充材料,但很多材料的纳米粒子制取和保存都相对困难,石墨烯目前成为人们比较便于大规模制取和保存的纳米材料,因此,可以广泛用于其他材料改性时的填充材料。由于石墨的韧性和强度及成为纳米材料时的表面活性特点,当作为填充材料时,可能使石墨烯成为其他被填充材料(基础材料)中晶粒之间的隐性焊接材料,在晶粒界面形成链桥效应。也就是说,基础材料晶粒之间通过石墨烯表面活性作用,形成了晶粒界面呈现无缝隙连接的形态。当基础材料中的晶粒界面形成无缝隙连接后,在外力作用时,其晶界滑移现象减少,抗应力能力增加,从而使得被填充的基础材料的强度随着抗应力能力的提高而增强。以上仍然仅仅是一种猜想式的假说,真正的机理最终还需要通过充分的科学试验去印证。

独特性能/烯合金 编辑

超级材料石墨烯:单碳原子厚度赋予其无以伦比的独特性能

石墨烯是由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格材料,只有一个碳原子厚度。它发现于2004年,并获2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯的单原子纳米结构赋予它许多无以伦比的独特性能,它是迄今发现的厚度最薄、强度却最高、结构最致密的材料,并拥有电学、光学、化学等卓越性能,激发了全球范围内的石墨烯研发热潮。

它或将成为高速晶体管、高灵敏传感器、激光器、触摸屏以及生物医药器材等多种器件的核心材料。

应用领域/烯合金 编辑

石墨烯:改变未来生活的关键材料

近乎完美的性能,广泛而廉价的原材料来源,石墨烯势必将带来未来人类智能生活的巨大革新。建议关注目前开发石墨烯方向较为清晰明朗的几大产业领域。

电子材料

领域:

柔性屏幕、可穿戴设备、太阳能充电:作为透明导电材料,石墨烯兼具高导电性和高透明性、高韧性(拉伸20%仍不断裂),石墨烯能够用于制作柔性电极,以及生产应用于触摸面板、OLED面板、太阳能电池的透明导电膜。

作为电极材料,石墨烯是绝佳的负极材料,其理论比容量是740~780mAh/g,约为传统石墨材料的2倍多,将在锂电池负极材料和超级电容器负极材料市场占据重要地位

作为替代硅的芯片材料,由于石墨烯电阻率极低,电子迁移的速度极快(单层石墨烯中的电子与空穴的载流子迁移率有望在室温下达到硅的100倍即20万cm2/Vs,这一数值远远超过以往被认为载流子迁移率最大的7.7万cm2/Vs的锑化铟)因此被期待可用来替代硅,成为更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管散热材料领域:由于石墨烯的导热率(5300W/m.k)是常用散热材料铜的近14倍,石墨的3.5倍。石墨烯有希望取代石墨,解决智能手机、计算机的散热瓶颈,加速其整体性能的提高。

环保监测

领域:功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在污染物吸附、过滤等方面展现了巨大的应用前景。

生物医学

领域:科学家发现石墨烯在细胞成像、干细胞工程、药物投递、肿瘤治疗等生物纳米技术领域有着广泛的应用前景。

未来前景/烯合金 编辑

产业化进程日新月异,实力不容小觑。石墨烯从被发现到获得诺贝尔奖只用了短短六年的时间,由它开启的研究领域呈现了井喷的势头,几乎每个月都有新兴的研究方向被开辟出来。2013年1月,欧盟委员会将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,十年内提供10亿欧元资助,将石墨烯研究提升至战略高度。IBM、苹果、三星等巨头都分别成立了石墨烯专题组,将其作为未来产品柔性化、智能化的核心研发材料。