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(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做超快的光電感應(yīng)設(shè)備，據(jù)估計，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(lán)光光碟內(nèi)容的傳輸。石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的示意圖和實際樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖中的黑色短線對應(yīng)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(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)的波長范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)的光電感應(yīng)管則不能對波長較長的紅外光響應(yīng)。
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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(qiáng)，極難破壞，所以石墨的熔點(diǎn)也很高，化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定。鑒于它的特殊的成鍵方式，不能單一的認(rèn)為是單晶體或者是多晶體，現(xiàn)在普遍認(rèn)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(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，就大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設(shè)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(dǎo)熱量和電，它的導(dǎo)電性也非常高，而且?guī)缀跏峭该鞯摹Ｋ粌H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(chǔ)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(jìn)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(dǎo)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(xué)品和溶劑腐蝕性能；若在配方中加入鋅黃等化學(xué)顏料，其防銹效果更好。鱗片石墨可直接作為碳類導(dǎo)電填料亦可制成復(fù)合導(dǎo)電填料用于導(dǎo)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(yīng)用受到一定限制。因此，采取措施進(jìn)一步提高石墨的導(dǎo)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(yīng)更多。
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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)為是一種未來革命性的材料。石墨烯在實際應(yīng)用于非碳材料時，是一種有利的碳基材。它應(yīng)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(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)也是輕而易舉。這樣的網(wǎng)絡(luò)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(dú)的片狀存在，儲量少、價值高，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，潤滑性比鱗片石墨稍差。品位較高。