石墨烯的物理特性有哪些

『壹』 石墨烯有哪些特性

石墨烯具有良好的強度、柔韌度、導電導熱等特性。它是目前為止導熱系數最高的材料，具有非常好的熱傳導性能，所以它被大量運用在全新的採暖行業。

和常規發熱膜一樣，石墨烯需要通電才能發熱，當在石墨烯發熱膜兩端電極通電的情況下，電熱膜中的碳分子在電阻中產生聲子、離子和電子，由產生的碳分子團之間相互摩擦、碰撞(也稱布朗運動)而產生熱能，熱能又通過控制遠紅外線以平面方式均勻地輻射出來。

石墨烯通電後，有效電熱能總轉換率達99%以上，同時加上特殊的超導性，保證發熱性能的穩定。但是與常規金屬絲發熱膜不同的地方在於，發熱穩定安全，而且散發出來的紅外線被稱為「生命光線」。

綜上所述，石墨烯材料良好的導電導熱性能非常適合應用於新型採暖行業，讓採暖過程更加舒適，便捷。

『貳』 石墨烯具有的物理性質有幾種

石墨烯是一種二維晶體，人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之後，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。石墨烯的最新發現是人們在防腐蝕方面最有效的方法。
常用的聚合物塗層很容易被刮傷，降低了保護性能，而石墨烯來做保護膜，顯著延緩了金屬的腐蝕速度，更加堅固抗損傷。
石墨烯不僅是電子產業的新星，應用於傳統工業的前途也不可限量。
其應用方向：海洋防腐、金屬防腐、重防腐等領域。
石墨烯具有良好的導熱、導電性能。然而利用石墨烯其研製生產的柔性石墨烯散熱薄膜能幫助現有筆記本電腦、智能手機、LED顯示屏等，石墨烯能有助於大大提升散熱性能。

『叄』 何為石墨烯的物理性質

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和葯物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（CVD）。實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，並有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻一個位於pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除以σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直於層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環類似），因而具有優良的導電和光學性能。石墨烯是目前已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大0.25TPa。[5] 由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

『肆』 「奇跡材料」的石墨烯，有哪些特性

石墨烯是已知世界上最薄、最硬的納米材料，幾乎完全透明的是電阻率極低，電子遷移速度非常快，因此被期待著更薄、導電速度更快的下一代電子元件和晶體管的發展。 石墨烯本質上是透明且良好的導體，因此也適合於透明觸摸屏、光板乃至太陽能電池的製造。石墨烯作為新材質受到關注。 實際上，石墨烯是碳的一種，具有超高強度、薄型、擴展性的特性，可以改變數碼產品的外觀、手感、使用形態。

為了其顯著的特性，可以考慮在各種應用中使用石墨烯。 例如，石墨烯非常強大，所以希望能增強塑料，同時具有導電性。 因為透明且具有導電性，所以可應用於手機畫面、觸摸面板、電視畫面等。 為了超越硅技術，使集成電路更密集、高速化，人們也可以考慮使用它。

『伍』 石墨烯的物理屬性是什麼

石墨烯目前是世上最厚卻也是最柔軟的納米材料，它幾乎是幾乎半透明的，只吸取2.3%的光 ；導電系數高達5300 W/m·K，低於碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*多達15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率大於的材料。

『陸』 石墨烯的特性是什麼

強度與柔韌性：抗拉強度和彈性模量分別為 125 GPa 和 1.1TPa，其強度約為普通鋼的100倍，用石墨烯製成的包裝袋，可以承受大約2噸的重量，是目前已知的強度最大的材料。導電導熱性：其電子遷移率可達到2×2625px2/V·s，約為硅中電子遷移率的140倍，砷化鎵的20倍，溫度穩定性高，電導率可達108Ω/ m,面電阻約為31Ω/sq（310Ω/m2），比銅或銀更低，是室溫下導電最好的材料。光學性質：單層石墨烯對可見光以及近紅外波段光垂直的吸收率僅為 2.3%，對所有波段的光無選擇性吸收。線性光學性質：單層石墨烯的吸光率很高，對從可見光到太赫茲寬波段每層吸收 2.3% 光。非線性光學性質：當入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器。石墨烯是一種二維晶體，人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之後，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。

『柒』 請問石墨烯的特性有哪些

石墨烯是由單層sp2雜化碳原子組成的六方點陣蜂窩狀二維結構，包含兩個等價的子晶格A和B。它的單層厚度為0.35nm，C-C鍵長為0.142nm，其獨特的穩定結構使之具有不同於其它材料的優良性能。石墨烯是一種零帶隙半導體材料，超高的載流子遷移率，是商用Si材料遷移率的140倍，達到5000000px2/Vs，高於目前已知的任何半導體材料。在典型的100nm通道晶體管中，載流子在源和漏之間傳輸只需要0.1ps，因此可應用於超高頻器件，為提供一種擴展HEMT頻率到THz成為可能。在石墨烯上，整流柵電極可以相隔幾納米放臵，這樣溝道更短而且傳輸更快。導熱性能優良，熱導率是金剛石的3倍，達到5000W/mK；超大的比表面積，達到2630m2/g；此外，它非常堅硬，強度是鋼的100多倍，達到130GPa。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品，能用來生產未來的超級計算機。

石墨烯最重要的性質就是它獨特的載流子特性和無質量的狄拉克費米子屬性。其電子遷移率可達到2×2625px2/V·s，約為硅中電子遷移率的140倍，砷化鎵的20倍，溫度穩定性高，電導率可達108Ω/ m,面電阻約為31Ω/sq（310Ω/m2），比銅或銀更低，是室溫下導電最好的材料。比表面積大2630m2/g，熱導率室溫下是5000W·m-1·K-1是硅的36倍，砷化鎵的20倍，是銅室溫下401W·m·K的十倍多。極高的強度與柔韌性，室溫下最好的導電導熱性使得石墨烯成為ITO氧化銦錫的替代材料，並在柔性導電薄膜材料方面有重要應用。

『捌』 請問石墨烯的特性有哪些

石墨烯是目前已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。石墨烯具有非常好的熱傳導性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導熱系數高達5300W/mK，是目前為止導熱系數最高的碳材料，高於單壁碳納米管3500W/mK和多壁碳納米管3000W/mK。當它作為載體時，它的導熱系數也可達600W/mK。此外，石墨烯的彈道熱導率使單位圓周和長度的碳納米管的彈道熱導率的下限下移。

『玖』 石墨烯的物理特性和應用分析

具有較大的比表面積，良好的導電性和導熱特性，是很有潛力的儲能材料。石墨烯作為新型儲能材料，其優勢有以下幾點：

石墨烯具有良好的導電性和開放的表面，賦予其很好的儲能功率特性。其宏觀結構由微米級、導電性好的石墨烯片層搭接而形成，形成開放的大孔徑體系，這樣的結構為電解質離子的進入提供了勢壘極低的通道，保證這種材料良好的功率特性。

石墨原料儲量豐富、便宜，化學法制備的石墨烯成本較低。在對其工藝進行優化、放大之後，化學法制備的功能化石墨烯材料有望成為很有競爭力的儲能材料。

石墨烯性狀特徵和活性炭、石墨材料相近，如果作為電極材料，可以與現有的超級電容器和鋰離子電池的工藝路線兼容。石墨烯材料具有導電和導熱特性，且可以形成厚度可調控的石墨烯膜，可以構建非常好的薄膜電池和儲能器件。

石墨烯具有較大的理論比表面積，大的比表面積決定了其具有較高的能量密度。目前石墨烯材料的比表面積（200～1200 m2 /g） 與理論預測值還有較大的差距，如何調控石墨烯的織構，使石墨烯表面可以完全被電解質溶液所浸潤，是目前的重要課題。

石墨烯作為sp2雜化材料的基元材料，可以通過表面改性、復合，構築「納米建築」等手段對其進行二次結構的構建，通過優化結構，獲得高儲電容量的材料。在分子篩微孔孔隙中可以制備獲得單層石墨烯片層扭曲形成的單壁多孔炭，經過熱處理可以獲得非常好的大功率特性。蘇州華誠電子石墨烯。

總之，石墨烯材料具有優異的儲能性質，也表現出良好的應用前景。目前石墨烯的研究尚待深入，經過系統研發，解決其中科學問題和工藝問題後，有望成為市場潛力巨大的電極材料。

『拾』 何為石墨烯的物理性質

石墨烯是一種零距離半導體，因為它的傳導和價帶在狄拉克點相遇。在狄拉克點的六個位置動量空間的邊緣布里淵區，分為兩組等效的三分，分別為兩組標記K和K'。相比之下，動量為零。石墨烯具有非常良好的光學特性，在較寬波長范圍內吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優異的光學特性，且其光學特性隨石墨烯厚度的改變而發生變化。這是單層石墨烯具有不尋常的低能電子結構。電子和空穴的錐形帶在狄拉克點相遇的結果。在室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調整。施加磁場，石墨烯納米帶的光學響應可調諧至太赫茲范圍。當入射光的強度超過某一臨界值時，石墨烯對其的吸收會達到飽和。這些特性可以使得石墨烯可以用來做被動鎖模激光器。這種獨特的吸收可能成為飽和時輸入光強超過一個閾值，這稱為飽和影響，石墨烯可飽和容易下可見強有力的激勵近紅外地區，由於環球光學吸收和零帶隙。由於這種特殊性質，石墨烯具有廣泛應用在超快光子學。石墨烯/氧化石墨烯層的光學響應可以調諧電。更密集的激光照明下，石墨烯可能擁有一個非線性相移的光學非線性克爾效應。