鉅大LARGE | 點擊量:11853次 | 2018年08月24日
怎么評價石墨烯的導熱性能呢?
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(KonstantinNovoselov),成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。并且石墨烯在自然界也有產出,2014年在中國由一顆碳質球粒隕石中,發現存在希格斯粒子場的能效機制,在此之中就發現了由碳原子碳晶體自組裝的彎曲納米石墨烯,顯為碳原子的電子圈量子的能效形成天然的石墨烯。中國發現的這顆碳原子“石墨烯”使人們得以看見石墨烯的成長基理,意義重大。概述圖文就是中國發現的天然石墨烯。
石墨烯是二維sp2鍵和的單層碳原子晶體,與三維材料不同,其低維結構可顯著削減晶界處聲子的邊界散射,并賦予其特殊的聲子擴散模式。研究表明,室溫下石墨烯的熱導率(K)已超越塊體石墨(2000W/m·K)、碳納米管(3000~3500W/m·K)和鉆石等同素異形體的極限,達到5300W/m·K,遠超銀(429W/m·K)和銅(401W/m·K)等金屬材料。優異的導熱和力學性能使石墨烯在熱管理領域極具發展潛力,但這些性能都是基于微觀的納米尺度,難以直接利用。因此,將納米的石墨烯宏觀組裝形成薄膜材料,同時保持其納米效應是石墨烯規模化應用的重要途徑。
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