石墨烯複合材 | 化學工廠資訊網
![石墨烯複合材](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
石墨烯具有極佳的力學及電學特性,機械強度高,可應用於航空飛行器材料,電阻低,電子遷移率高,具有良好導電性,可應用於電子元件材料上;熱傳導率極佳,並具有0.95超 ...
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石墨烯的另一個突出特徵是其固有強度。 由於0.142nm碳-碳鍵強度大,石墨烯是迄今發現的最堅固的材料,其極限拉伸強度可達130,000,000,000帕斯卡(或130千兆帕斯卡),而A36結構鋼為400,000,000,芳族聚醯胺(凱夫拉)為375,700,000 。 石墨烯不但特別堅固,而且品質非常輕,每平方米僅為0.77毫克(相比之下,1平方米的紙張大約比石墨烯重1000倍), 一張足以覆蓋整個足球場的石墨烯(僅1個原子厚)膜重量將不到1克。
尤其特別的是,石墨烯還具有彈性特徵,能夠在遭受應力後保持其原有尺寸。2007年,科學家對懸浮于二氧化矽小孔上的石墨烯薄膜上進行了原子力顯微鏡(AFM)測試。試驗表明,石墨烯薄膜(厚度介於2至8納米之間)的彈性常數範圍為1-5 N/m,楊氏模量(不同於三維石墨)為0.5TPa。然而,這些最高水準的數字是基於不含任何缺陷的石墨烯的理論預測。而目前,完美石墨烯非常昂貴且難以人工再生產,儘管生產技術仍在穩步改進以將降低成本和複雜性。
光學特性石墨烯吸收高達2.3%白光的能力也是一個獨特而有趣的特性,尤其是考慮到它只有1個原子的厚度。 這一現象也是由於其電子特性;電子像無品質的載流子一樣,具有非常高的遷移率。 幾年前,實驗已經證明石墨烯能夠吸收的白光的量取決於精細結構常數, 添加另一層石墨烯會增加大致相同的白光吸收量(2.3%)。 石墨烯的不透明度值πα≈2.3%相當於在可見光頻率範圍內的通用動態電導率值G = e2 / 4 a(±2-3%)。
據觀察一旦光強度達到一定閾值(稱為飽和通量),飽和吸收就會發生(非常高強度的光導致吸收的降低)。這是纖維雷射器的鎖模技術而言是一個重要的特徵。由於石墨烯的波長不敏感和超快飽和吸收的特徵,據報導鉺摻雜耗散孤立子纖維雷射器能夠實現全頻帶模式鎖定,且能夠對波長進行最大30nm的調諧。
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