久泰新聞 | 久泰石墨烯專題培訓(xùn)

昨日，湖南久泰冶金科技特邀清華大學(xué)韻博士對(duì)公司管理層進(jìn)行了石墨烯制備、表征及應(yīng)用的專題培訓(xùn)。本次培訓(xùn)邀請(qǐng)公司產(chǎn)學(xué)研合作方湖南城市學(xué)院文院長和陽院長一行參加。

石墨烯做為材料之王，近年來一直受到廣泛關(guān)注，同時(shí)也一直受制于應(yīng)用和制備領(lǐng)域瓶頸，許多科研成果無法惠及大眾。久泰科技做為新材料制備領(lǐng)導(dǎo)品牌，一直對(duì)石墨烯制備亦有深度介入，相信在不久的將來，我們將為石墨烯的產(chǎn)業(yè)化做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

石墨烯是什么？

石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。

石墨烯其實(shí)就在我們身邊，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。

石墨烯在微觀結(jié)構(gòu)上，是碳做頂點(diǎn)的六邊形蜂巢狀平面結(jié)構(gòu)，是純粹的二維物質(zhì)。每一張石墨烯的厚度都只有一個(gè)碳原子那么厚。

所以通俗的來說，石墨按碳原子的厚度切下一層，就是單層石墨烯。在鉛筆劃痕中就有石墨烯，當(dāng)你用鉛筆在紙上書寫時(shí)，鉛筆痕中就很可能有數(shù)十層甚至上百層石墨烯。。

鉛筆里的石墨的結(jié)構(gòu)是層狀的，相當(dāng)于多層的石墨烯

石墨烯的特點(diǎn)

1.石墨烯的“碳-碳鍵”性能極為穩(wěn)定，平面六邊形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性很好，彈性好，強(qiáng)度高，比鋼鐵硬上百倍。

2.石墨烯平面排布的特性，令其擁有**的導(dǎo)電能力，在石墨烯中運(yùn)動(dòng)的電子速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了在金屬導(dǎo)體中運(yùn)行的電子速度。

3.單層石墨烯很薄，透光率高達(dá)97%。

那么石墨烯最初到底怎么分離出來的？

石墨烯在實(shí)驗(yàn)室中是在2004年，當(dāng)時(shí)，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃消洛夫發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮，經(jīng)過5年的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，將石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)的領(lǐng)域已為時(shí)不遠(yuǎn)了。因此，在隨后三年內(nèi), 安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在單層和雙層石墨烯體系中分別發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)及常溫條件下的量子霍爾效應(yīng)，他們也因此獲得2010年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

諾沃肖洛夫團(tuán)隊(duì)捐贈(zèng)給斯德哥爾摩的石墨、石墨烯和膠帶。當(dāng)時(shí)他們就是借助這一工具分離出了石墨烯。

加入或使用石墨烯，可以使制造的物品性能得到大幅提升，所以依據(jù)石墨烯的性能，可以將其應(yīng)用于以下方面：

1.硅芯片制造、超高頻率芯片、超大容量電容等元器件（信號(hào)在石墨烯中傳輸速率比傳統(tǒng)材料大幅提升，給芯片帶來高速革命，大幅度提高芯片性能，特別是頻率特性，如提升CPU主頻）

2.電池和太陽能面板（石墨烯強(qiáng)悍有的電流傳輸能力，加快電流的傳輸速度，實(shí)現(xiàn)電池快速充電；石墨烯對(duì)紅外線透過率極高，可以成為**的太陽能電池導(dǎo)電膜。）

3.OLED面板發(fā)展（可彎曲折疊的屏幕，超薄、柔性顯示器）

4.觸摸面板（讓觸摸面板更大、更好用）

5.保護(hù)膜（防彈衣、防爆膜、防銹膜等）

現(xiàn)在所謂的石墨烯電池，就是在動(dòng)力電池制造材料中，通過添加石墨烯，極大提高材料導(dǎo)電率，提高電池容量，提升充電速率等，電池的性能也因此大幅增加。

現(xiàn)在，石墨烯材料及以石墨烯為代表的碳家族走入人們的視野（包括石墨烯、碳納米管以及富勒烯等全部由碳組成的新材料）。石墨烯的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，所以只要解決了生產(chǎn)和制造的難題（實(shí)際上目前已經(jīng)有很多方案在研究和應(yīng)用當(dāng)中），它的優(yōu)勢和應(yīng)用是無可匹敵的。在石墨烯的推廣和應(yīng)用之后，相信產(chǎn)品的發(fā)展將因此進(jìn)入新時(shí)代。