山西石墨烯廠
發(fā)布時(shí)間：2022-02-15 01:42:07
山西石墨烯廠
石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。石墨烯是碳的許多其他異形體的基本結(jié)構(gòu)元素，如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。石墨烯對(duì)于各種各樣的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)都是革命性的。石墨烯是已知強(qiáng)度比較高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無(wú)缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)比較高的碳材料，高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。
山西石墨烯廠
石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的工作頻率還有很大的提高余地，優(yōu)越的性能使得它有著廣泛的包括通訊、遙控、環(huán)境監(jiān)測(cè)在內(nèi)的應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)石墨烯企業(yè)均在各個(gè)領(lǐng)域開始布局，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品輸出。隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于已有的研究成果，比較先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會(huì)是移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。在電池生產(chǎn)中石墨烯用途可直接作為正負(fù)極材料，或是作為導(dǎo)電添加劑添加到正負(fù)極材料中，還有是作為涂層提高電池功率特性。由于具備超高電子傳輸能力和良好的導(dǎo)熱能力，石墨烯用途被認(rèn)為會(huì)取代現(xiàn)在廣泛使用的硅而成為下一代集成電路的根基。
山西石墨烯廠
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(wú)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(dú)的片狀存在，儲(chǔ)量少、價(jià)值高，晶體呈鱗片狀，這是在高強(qiáng)度的壓力下變質(zhì)而成的，有大鱗片和細(xì)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(diǎn)是表面呈土狀，缺乏光澤，潤(rùn)滑性比鱗片石墨稍差。品位較高。
山西石墨烯廠
可膨脹石墨由于其自身的特點(diǎn)，在我們的生活中非常受歡迎。膨脹石墨是由天然球形石墨經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)處理制成的石墨產(chǎn)品。石墨粉是一種電池負(fù)極材料。經(jīng)過(guò)噴砂處理的未加工礦石被送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，然后送到球磨機(jī)進(jìn)行浮選。將浮選石墨濕料送入球磨機(jī)進(jìn)行粉碎和選擇，選擇的濕料經(jīng)袋裝送入淋水機(jī)進(jìn)行淋水。浸漬材料為石墨成品。由天然球形石墨制成的膨脹石墨材料不僅保持了石墨的耐高溫性和耐腐蝕性，而且能夠經(jīng)受中子流、射線和射線的長(zhǎng)期輻照，摩擦系數(shù)低，具有良好的自潤(rùn)滑性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和各向異性等，還具有天然石墨所不具有的彎曲性、可壓縮性、彈性、不透水性等特性，且疏松、多孔。
山西石墨烯廠
石墨制品環(huán)保健康，無(wú)放射性污染，耐高溫。碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過(guò)至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過(guò)程才能成為石墨，因此，石墨中即便存在有害物質(zhì)也早已釋放殆盡。石墨可用于生產(chǎn)耐火材料、導(dǎo)電材料、耐磨材料、潤(rùn)滑劑、耐高溫密封材料、耐腐蝕材料、隔熱材料、吸附材料、摩擦材料和防輻射材料等，這些材料廣泛應(yīng)用于冶金、石油化工、機(jī)械工業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)和國(guó)防等。由于我國(guó)冶金鋼鐵業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)，世界鋰離子電池的迅猛發(fā)展，拉動(dòng)對(duì)石墨原料的需求；同時(shí)產(chǎn)業(yè)界、政府對(duì)石墨戰(zhàn)略資源作用的日益重視，使石墨礦產(chǎn)品的價(jià)格迅速攀升，扭轉(zhuǎn)了20多年來(lái)其他礦產(chǎn)品都在漲價(jià)、石墨卻不斷降價(jià)的不正常局面，不僅使石墨行業(yè)效益不斷提高、同時(shí)也使得一些社會(huì)資金不斷涌入石墨行業(yè)。
山西石墨烯廠
吸收的光會(huì)導(dǎo)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(yùn)都和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體有很大不同。這使得石墨烯很合適用來(lái)做超快的光電感應(yīng)設(shè)備，據(jù)估計(jì)，這樣的光電感應(yīng)設(shè)備有可能能以500GHz的頻率工作，用于信號(hào)傳輸?shù)脑?，每秒鐘可以傳?000億個(gè)0或者1,可以在1秒內(nèi)完成兩張藍(lán)光光碟內(nèi)容的傳輸。石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的示意圖和實(shí)際樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖中的黑色短線對(duì)應(yīng)5個(gè)微米，金屬線之間的距離是一個(gè)微米。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，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(yīng)設(shè)備比較高可以達(dá)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(zhǎng)范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)的光電感應(yīng)管則不能對(duì)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外光響應(yīng)。