Ⅰ 石墨烯是什么材料
石墨烯是什么材料
石墨烯(Graphene)是一种二维晶体,由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
石墨烯材料自从 2004 年第一次被成功制造出来,就已经被科技界普遍的看好,认为石墨烯是一种颠覆性的全新材料,因其优异的导热性和导电性将可能引领黑科技的革命,21 世纪也将成为“石墨烯时代”。
由于石墨烯材料拥有非常优异的导热性及导电性,所以从上面子凡列举的一些产品中就可以看到其特性被充分的利用,就用石墨烯电池来说,其导电性和转换率都会高于传统的锂电池和聚合物电池,所以相关的产品也会变得更更极致和优秀。
石墨烯是什么性质的呢
1.它的排列方式使它具有良好的导电和光学性质。
2.它特别的硬,有很好韧性并且可以随意的弯曲,使他可以制作石墨纸。
3.它耐高温的特点使它在任何温度下都不会影响它移动的效率。
4.它具有很好的热的传递功能,所以它被人们称为到现在为止导热都特别高的碳材料。
5.它有很好的光的特性,所以它被用来做了被动的光的仪器。
6.它在溶剂中也有很好的溶解性。
7.它还有很好吸附能力。
8.它可以通过化学反应得到其他的化合物。
9.它的活性和好,所以在研究生物材料的东西时可以很好的应用它。
10.它是非常稳定的一种结构,它可以不断的随着外力的改变来适应外力,自己不需要重新排列。
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收 2.3%的光;导热系数高达 5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢铁还要高上 100 倍,常温下其电子迁移率超过 15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或矽晶体(monocrystalline silicon)高,而电阻率只约 10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子的移动速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或电晶体。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控萤幕、光板、甚至是太阳能电池。
石墨烯的应用范围其实非常的广泛,从电子产品到防弹衣和造纸,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。而目前我们在市面上看到的一些石墨烯相关产品可能都仅仅只是冰山一角,相信会在以后会有更多优秀的公司优秀的产品陆续的被研发和制造出来!
Ⅱ 玻璃纤维丝,碳纤维,芳纶纤维(凯夫拉),超高分子量聚乙烯纤维(PE纤维)这些材料谁能科普一个系统对比
超高分子量聚乙烯纤维(简称UHMWPE),又叫高强PE纤维,是当今世界三大高科技纤维(碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维)之一,也是世界上最坚韧的纤维。其“轻薄如纸、坚硬如钢”,强度是钢铁的15倍,比碳纤维和芳纶1414(凯夫拉纤维)还要高2倍,是目前制造防弹衣的主要材料。其分子量在150万至800万之间,是普通纤维的数十倍,这也是它名字的由来,具有极其优异的性能。主要包括:1、结构致密具有很强的化学惰性,强酸碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响。2、密度只有0.97克/立方厘米,能漂浮水面。3、吸水率很低,在成型加工前一般不必干燥处理。4、具有极好的耐气候老化性,抗紫外线,经过日晒1500小时后,纤维强度保持率仍然高达80%。5、对放射线具有优良的遮蔽效果,故可用作核电站的遮蔽板。6、耐低温,在液氦温度(-269℃)下仍具有延展性,而芳纶纤维到-30℃便失去防弹效能;在液氮中(-195℃)也能保持优异的冲击强度,这一特性是其它塑料所没有的,因而能够用作核工业的耐低温部件。7、超高分子量聚乙烯纤雏的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能也是现有高性能纤维中最强的,具有突出的抗冲击和抗切割韧性。一根只有头发四分之一粗的超高分子量聚乙烯纤维,用剪刀都难以剪断。加工完成的纺织物必须用特殊机器才能切割。8、UHMWPE还具有优良的电气绝缘性能。9、卫生无毒,可用于接触食品和药物。超高分子量聚乙烯纤雏与其它工程塑料相比,主要存在耐热性、刚度和硬度偏低等不足,但可以通过“填充”和“交联”等方法来改善;从耐热性来看,UHMWPE的熔点(136℃)与普通聚乙烯大体相同,但因其分子量大,熔融粘度高,故加工难度大。