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石墨烯“材料”

石墨烯 Graphene 是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的单层二维碳纳米材料，这种稳定二维蜂巢状晶格结构赋予了石墨烯力学、光学、电学和微观性质等极为优异的性能，被称为“材料”。石墨烯是碳的各种形态中的基本结构，可以从石墨烯成功制备出如富勒烯、碳纳米管，弹道晶体管等其他碳素新材料，石墨烯也因此被称为“碳材料”。当这些气体产生的压力超过片层间的范德华力时，石墨层之间剥离开，从而得到石墨烯。单层石墨烯属于二维晶体，由于二维晶体具有热力学不稳定性，所以其附带褶皱（褶皱是二维石墨烯存在的必要条件）。

一般认为石墨烯是一种拓扑绝缘体，内部绝缘、表面导电，是一种不同于导体和绝缘体的新的凝聚态。

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石墨矿怎样来提炼石墨烯技术

方法一：石墨层片之间有较弱范德华力结合，简单施加外力即可将石墨烯“撕拉”下来。盖姆就是用这种方法。

方法二：将石墨表面在另一个固体表面上摩擦，使石墨烯层片附着在固体表面上，但尺寸不宜控制，此方法操作简单，但产量极低。

方法三：机械剥离法，现在一般的企业的石墨烯粉体制备都是用这种方法

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石墨烯制备行业的出现

有了一定的制备方法，相应的制备设备也需要同步发展。前几年，国内高校、科研机构实验室以及少数企业中使用的石墨烯制备设备绝大部分为自行组装。石墨烯特点石墨烯具有高导电、导热性、高韧度、高强度、超大比表面积等特点，易制作成大面积连续薄膜，也可在树脂、橡胶、金属等材料中添加使用，起到导热、导电、防腐蚀、耐磨、增韧等作用。由于缺乏的设备制造经验，自行组装的石墨烯制备设备在性能、稳定性等方面存在一定的缺陷，且参数调试往往需要较长时间摸索，才能制备出符合要求的石墨烯。近年来，的石墨烯制备设备生产企业开始出现，以良好的产品性能和较高的获得了用户的认可，产品销量快速增长，石墨烯设备制备行业开始逐步成型。

碳纤维与石墨烯的区别

简单来讲，碳纤维和石墨稀互为同素异形体 两者是都由碳原子构成的单质，但碳原子的排列方式不同 碳纤维 （carbon fibre），顾名思义，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机i溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中，时间已过去20多年，它至今仍保持纤维形态。而内部一些导电填料直接接触，并经过热振动引起填料间的电子跃迁，形成电子网络，进行电子传导。 石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。它的厚度大约为0.335nm，根据制备方式的不同而存在不同的起伏，通常在垂直方向的高度大约1nm左右，水平方向宽度大约10nm到25nm，是除金刚石以外所有碳晶体（零维富勒烯，一维碳纳米管，三维体向石墨）的基本结构单元。

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超声波石墨烯制备设备有哪些

超声波在液体媒质中传播时，通过机械作用、空化作用和热作用，产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应。尤其是高功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。

超声波技术作为一种物理手段和工具,能够在化学反应常用的介质中产生一系列接近于的条件,这种能量不仅能够激发或促进许多化学反应、加快化学反应速度,甚至还可以改变某些化学反应的方向,产生一些令人意想不到的效果和奇迹。石墨烯在节能环保领域主要应用在海水淡化、污水处理、大气治理、电能替代、LED散热等方向。一般认为上述现象的发生主要源于超声的机械作用和空化作用，是它们改变了反应的条件和环境的结果。

石墨烯的制备

石墨烯的制备方法主要为: 固相法( 机械剥离法、SiC 外延生长法) 、液相法( 氧化还原法、超声分散法、有机合成法、溶剂热法) 、气相法( 化学气相沉积法( CVD) 、等离子增强、火焰法、电弧放电法)。其中CVD 法和SiC 法生产的石墨烯缺陷少，但成本过高。石墨烯的表面化学:由于石墨烯晶体***的原子和电子结构，气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象，这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个***的模型表面。现在多用液相剥离和氧化还原法来制备，液相剥离法主要是将少量石墨粉分散于溶剂中，形成分散液，通过超声分散破坏石墨层间的范德华力，从而产生石墨烯片层，现在实验室多在液相剥离过程中，加入分散剂，得稳定的石墨烯悬浮液; 氧化还原制备的石墨烯含有一些含氧基团，使自身结构发生变化，造成石墨烯缺陷较多，自身性能下降，但是现在国内工艺比较成熟、已有大规模生产。