文档介绍：通向的电梯比钻石还硬的材料——石墨烯主要内容?石墨烯材料的性质?石墨烯材料的制备?石墨烯材料的展望?石墨烯材料的简介?石墨烯材料的应用一、石墨烯材料的简介 1、定义石墨烯( Graphene )是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料, 厚度只有 纳米,仅为头发的 20万分之一,是构建其它维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元,具有极好的结晶性、力学性能和电学质量。石墨烯的理论比表面积高达 2 600m2Pg , 具有突出的导热性能( 3 000W ·m- 1 ·K- 1 ) 和力学性能(1 060GPa) , 以及室温下较高的电子迁移率(15 000cm2 ·V- 1 ·s - 1 ) 。此外,它的特殊结构,使其具有半整数的量子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质,因而备受关注。 2、发现 Graphene (石墨烯) 是 2004 年由曼彻斯特大学科斯提亚?诺沃谢夫( Kostya Novoselov )和安德烈?盖姆( Andre Geim )发现的,他们使用的是一种被称为机械微应力技术( micromechanical cleavage )的简单方法。正是这种简单的方法制备出来的简单物质——石墨烯推翻了科学界的一个长久以来的错误认识——任何二维晶体不能在有限的温度下稳定存在。现在石墨烯这种二维晶体不仅可以在室温存在,而且十分稳定的存在于通常的环境下。一直以来理论和实验界都认为严格的二维晶体无法在非绝对零度稳定存在,这一假设直到 2004 年英国 Manchester 大学的 Geim 等人发现单层石墨烯( graphene )后才得以改变。他们采用一种简单的“微机械力分裂法”( microfolitation ) 制备了一种单原子厚度的碳膜, 这种两维碳材料表现了很高的结晶度而且异乎寻常地稳定。这一发现立刻震撼了科学界, 随后这种新型碳材料成为材料学和物理学领域的一个研究热点。康斯坦丁·诺沃肖洛夫安德烈·海姆 3、结构完美的石墨烯是二维的, 它只包括六角元胞(等角六边形)如果有五角元胞和七角元胞存在,那么他们构成石墨烯的缺陷。如果少量的五角元胞细胞会使石墨烯翘曲; 12 个五角元胞的会形成富勒烯。碳纳米管也被认为是卷成圆桶的石墨烯; 可见,石墨烯是构建其它维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元二、石墨烯材料的制备 1、机械剥离法通过机械力从新鲜石墨晶体的表面剥离石墨烯片层。 2、加热 SiC 法通过加热单晶 SiC 脱除 Si,在单晶(0001) 面上分解出石墨烯片层。 Berger 等人已经能可控地制备出单层. 或是多层石墨烯。据预测这种方法很可能是未来大量制备石墨烯的主要方法之一。 3、热膨胀法 4、化学法