蘭州石墨烯廠
發(fā)布時間：2022-01-27 01:41:05
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吸收的光會導致載流子(電子和空穴)的產(chǎn)生，石墨烯里面載流子的產(chǎn)生和輸運都和傳統(tǒng)的半導體有很大不同。這使得石墨烯很合適用來做超快的光電感應設備，據(jù)估計，這樣的光電感應設備有可能能以500GHz的頻率工作，用于信號傳輸?shù)脑?，每秒鐘可以傳?000億個0或者1,可以在1秒內(nèi)完成兩張藍光光碟內(nèi)容的傳輸。石墨烯光電感應設備的示意圖和實際樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖中的黑色短線對應5個微米，金屬線之間的距離是一個微米。通過實驗，研究者們發(fā)現(xiàn)，這種金屬-石墨烯-金屬結(jié)構(gòu)的光電感應設備比較高可以達到16GHz的工作頻率，并且可以高速工作在從300納米(近紫外)到6微米(紅外)的波長范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)的光電感應管則不能對波長較長的紅外光響應。
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石墨每一網(wǎng)層間的距離為3.40?，是以范德華力結(jié)合起來的，即層與層之間屬于分子晶體，同一網(wǎng)層中碳原子的間距為1.42?，由于同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強，極難破壞，所以石墨的熔點也很高，化學性質(zhì)也穩(wěn)定。鑒于它的特殊的成鍵方式，不能單一的認為是單晶體或者是多晶體，現(xiàn)在普遍認為石墨是一種混合晶體。石墨屬六方晶系，具完整的層狀解理。解理面以分子鍵為主，對分子吸引力較弱，故其天然可浮性很好。石墨具有良好的化學穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導熱性好，滲透率低等特點，就大量用于制作熱交換器，反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。
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少層石墨烯：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。多層石墨烯又叫厚層石墨烯：指厚度在10層以上10nm以下苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛、ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。石墨烯有許多不同尋常的性質(zhì)，它能有效地傳導熱量和電，它的導電性也非常高，而且?guī)缀跏峭该鞯?。它不僅具有令人難以置信的物理特性，還被廣泛引用為每一重量基礎上創(chuàng)造的比較堅固的材料。例如，石墨烯在原子小的情況下，可以使處理器中的晶體管更加緊密地封裝，并允許許多電子行業(yè)向前邁進一大步。
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鱗片石墨作為涂料的功能填料主要用于防腐涂料、防火涂料和導電涂料。作為防腐材料，它和炭黑、滑石粉及油料等制成的防銹底漆，具有良好的耐化學品和溶劑腐蝕性能；若在配方中加入鋅黃等化學顏料，其防銹效果更好。鱗片石墨可直接作為碳類導電填料亦可制成復合導電填料用于導電涂料。但由于石墨鱗片的添加量較大，會使涂料的性能變脆而使其應用受到一定限制。因此，采取措施進一步提高石墨的導電性，有效降低石墨鱗片的添加量。在鎂質(zhì)耐火材料中，加入一定量的石墨有利于提高制品的耐侵蝕性和抗渣滲透能力。按計算，耐火材料中含有3%~4%的碳即可有效地阻止熔渣向磚內(nèi)滲入。但碳易于被氧化，其實際加入量應更多。
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石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥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。石墨烯在實際應用于非碳材料時，是一種有利的碳基材。它應用容易，比表面積大，使得在其表面實現(xiàn)其他活性成分的雜交和均勻散布更加容易，這也極大提高了這些成分的利用率。此外，利用石墨烯在兩個活性粒子甚至是整個電極間構(gòu)建互聯(lián)的導電網(wǎng)絡也是輕而易舉。這樣的網(wǎng)絡有助于提高電極的循環(huán)穩(wěn)定性。
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致密結(jié)晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結(jié)晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大于0.1毫米，比表面積范圍集中在0.1-1m/g，晶體排列雜亂無章，呈致密塊狀構(gòu)造。鱗片石墨是由許多單層的石墨結(jié)合而成，在變質(zhì)巖中以單獨的片狀存在，儲量少、價值高，晶體呈鱗片狀，這是在高強度的壓力下變質(zhì)而成的，有大鱗片和細鱗片之分。隱晶質(zhì)石墨又稱微晶石墨或土狀石墨，這種石墨的晶體直徑一般小于1微米，比表面積范圍集中在1-5m/g，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表面呈土狀，缺乏光澤，潤滑性比鱗片石墨稍差。品位較高。