文档介绍：集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
石墨烯材料的介绍
石墨烯（Graph）是一种由碳原子构成的片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的(carbon nano-tube, CNT)或者成三维(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。
石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 是最理想的.。理想的石墨烯结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被剥离的石墨分子，每个
均为，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成，可以自由移动，赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。
材料区别
引起了世界各国研究人员的极大兴趣。自和碳纳米管被科学家发现以后，三维的、“二维”的石墨、一维的碳纳米管、零维的球组成了完整的碳系家族。其中石墨以其特殊的结构一直以来是研究的一个热点。石墨本体并非是真正意义的二维材料，单层石墨层(Graphene)才是准的碳材料。石墨可以看成是多层石墨烯片堆垛而成，而前面介绍过的碳纳米管可以看作是卷成圆筒状的石墨烯。当石墨烯的晶格中存在五元环的晶格时，石墨烯片会发生翘曲,富勒球可以便看成通过多个六元环和五元环按照适当顺序排列得到的。
材料特性
电子运输
石墨烯在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，涨落不允许任何在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非稳定存在，但是石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。
石墨烯还表现出了异常的整数量子行为。其霍尔=2e2/h,6e2/h,10e2/h.... 为量子电导的倍，且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守，没有”。
导电导热特性
石墨烯结构非常稳定，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。
石墨烯最大的特性是其中电子的运动速度达到了的1/300，远远超过了电子在一般中的运动速度。这使得石墨烯中的电子，或更准确地，应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的非常相似。
石墨烯有相当的不透明度：可以吸收大约%的可见光。而这也是石墨烯中载荷子相对论性的体现。
（UCRiverside）的Alexlander Balandin教授及其研究小组成员应用光谱偏移测量手段，测得悬空的单层石墨烯在室温下可拥有 4840 W/mK 的导率。石墨烯的高热导率特性也进一步支持石墨烯作为新材料的应用前景。
机械特性
石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些直径在10—20微米的石墨烯
作为研究对象。研究人员先是把这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1—微米之间。之后，他们用金刚石制成的对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。
研究人员发现，在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约微牛。据科学家们测算，这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1微米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料的（厚度约100纳米）石墨烯，那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说，如果用石墨烯制成包装袋，那么它会能承受大约两吨重的物品。
电子的相互作用
利用世界上最强大的人造，、哥伦比亚大学和·的物理学家发现了石墨烯特性新秘密：石墨烯中电子间以及电子与蜂窝状间均存在着强烈的相互作用。
科学家借助了的“先进光源（ALS）”电子同步。这个加速器产生的亮度相当于医学上X的1亿倍。科学家利用这一强光源观测发现，石墨烯中的电子不仅与蜂巢晶格之间相互作用强烈，而且电子和电子之间也有很强的相互作用。
化学性质
关于石墨烯化学知道的是：类似石墨表面，石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子。从的角度来看，石墨烯的性质类似于石墨，可利用石墨来推测石墨烯的性质。石墨烯化学可能有许多潜在的应用，然而要石墨烯的化学性质得到广泛关注有一个不得