关于石墨烯的论文开题报告ppt

石墨烯是什么？一般用于什么？石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，研究发现它结构非常稳定，迄今为止研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况;因此具有超薄、超坚固和超强导电性等特性。优良的性能让它有黑金的称号，被认为是新材料之王，已经许多国家列为头号技术研发。近期央视节目在介绍石墨烯时，就展示了最新一款用它制造成的新型防弹衣;而该防弹衣具有重量轻，防弹性能好的优点。据介绍目前全球已有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯研发;不过目前为止，资料显示世界关于石墨烯大约有23000多个专利，而我国就占了60%以上。目前中国在石墨烯的功能化已经取得了很大的进展，研究发现石墨烯在增强复合材料方面也体现了优异的性能，可广泛应用于军工、精密制造业用于制造风力涡轮机、飞机机翼和超坚韧的防弹衣等军工产品。而在其他的制造工艺中加入石墨烯，智能手机的触摸屏或将更薄、更轻，同时又最不易碎;计算机处理器的运转速度或将提高数百倍;科学家甚至预言石墨烯将成为彻底改变21世纪的“黑科技”。中国拥有丰富的石墨储存量，达到了世界总储量的75%;以前处于无序竞争的状态，央视介绍曾经市场需求量一年只要60万吨，而我国竟然开采出了200万吨，这让很多国家都以较低的价格买入；然后这些国家经过深加工后，再以数十倍甚至上百倍的价格出口到中国。石墨烯其实是一种纳米的材料，是将碳原子按照奇特的的杂化轨道组成的一种特殊材料。石墨烯是天生就存在的，但得到它却需要从石墨中分离。石墨烯具有非常优异的光学性能，力学性能，在生物医学，材料学中有着非常重大的应用前景，下面我们就来具体看看它的运用。比如在基础物理学中，因为石墨烯的二维结构，电子的质量几乎不存在，这样的特性让石墨烯成为了罕见的研究相对论量子力学的凝聚态物质，这样的原理让那些必须在巨型粒子加速器中进行的试验可以放在小型的石墨烯中。其次，石墨烯还能加速人类骨髓间充质干细胞的成骨分化。另外，因为石墨烯还具有高导电性，高强度等特性，它还能用于航天航空，2014年NASA就开发了用于航天航空的石墨烯传感器。总之，石墨烯有望成为新时代的器件，有关它的应用开发和研究也在持续升温。

石墨烯是一种神奇的新材料，

它于2004年被发现，

它是由碳原子以六角型蜂巢晶格排列形成。

石墨是碳元素的一种同素异形体，

1毫米厚的石墨包含大约300万层这种结构，

如果你只分离出一层原子的石墨，那就是石墨烯。

石墨烯是你能想像到最薄的材料，

因为它只有一个原子厚。

它是头发直径的100万分之一，

它是如此的薄，只会吸收2%的光线，

这意味着它几乎是肉眼看不到的透明，

利用它的高透明度，

可以运用到一系列的新技术中。

比如，

可以实现把卫星导航系统集成在 汽车 挡风玻璃上。

内置在客厅窗户的电视，

甚至把显示屏内置在隐形眼镜中。

同样是由于石墨烯只有一个原子厚，

这使得它的柔韧性非常好，

如果你拉伸石墨烯，它可以延伸到原来的20%。

这有点像橡胶松紧带，

这样的柔韧性使得石墨烯，

可以在穿戴技术中具有出色的应用。

你可以想像，

一个能包裹在你手腕上的智能手机，

一台可以卷成报纸筒一样的电脑，

石墨烯的强度是钢铁的200倍，

是已知强度最高的材料之一。

但和其他非常坚固的材料不同，

它的弹性也非常好。

这是因为，

石墨烯中的每个碳原子都和其他三个碳原子，

通过非常强的共价键连接在一起，

并且在整个石墨烯结构中重复，

石墨烯的高强度可以用于航空航天和 汽车 行业中。

复合材料和涂料的应用，

石墨烯具有人类已知材料中最高的导热率，

我们可以通过石墨烯复合材料，

来制造更先进的运动服来传导身体热量。

以及散热效果更好的石墨烯电子电路，

制造出更节能环保的电子设备。

我们知道铜是非常良好的导体，

但石墨烯的导电性比铜更好，

石墨烯在室温下的电子迁移率是硅材料的10倍。

在某些特定条件，比如低温下，甚至还可以更高，

这给了石墨烯无限的应用，

包括导电油漆和油墨，

生产运算速度更快的电子产品。

更先进的高频设备和更高效的电池，

人们可以利用石墨烯来改善现有的锂电池，

石墨烯的高导电性，机械灵活性，

可以让锂电池更轻，充电速度更快。

石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子，

并且它具有较高的表面积，

这使得可以在其表面上承载更多的药物，

从而实现特定且精准的药物输送，

这可能会减少当前癌症治疗相关的副作用。

总而言之，石墨烯是一种很神奇的材料，

世界各国都在加紧研发石墨烯的相关产业。

我们可以预见到，不久的将来，

许多只存在于科幻电影中的场景都会成为现实。

感谢您的阅读，

如果你想知道更多关于石墨烯的知识，

-End-

​

问题一：石墨烯是用来干嘛的呢 石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，物理学家安德烈・海姆和康斯坦丁・诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，从而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯有“黑金子”之称，资料显示，石墨烯是已知材料中最薄的一种，只有0.34纳米厚，肉眼不可见，一根头发丝的直径大概等于十万层石墨烯叠加起来的厚度。特殊的结构形态使其具备目前世界上最硬、最薄的特征，同时也具有很强的韧性、导电性和导热性，是一种理想的替代型材料，被认为将在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等大量领域带来材料革命。 问题二：石墨烯有何用处 石墨烯目前是一种热门材料，起用途也是它的特性决定的，首先石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；其次作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。 应用前景可做太空电梯缆线据科学家称，地球上很容易找到石墨原料，而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质，它将拥有众多令人神往的发展前景。它不仅可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣，甚至还为太空电梯缆线的制造打开了一扇阿里巴巴之门。美国研究人员称，太空电梯的最大障碍之一，就是如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达23000英里并且足够强韧的缆线，美国科学家证实，地球上强度最高的物质石墨烯完全适合用来制造太空电梯缆线！人类通过太空电梯进入太空，所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料，美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。 代替硅生产超级计算机 科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。 光子传感器 石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。 其它应用 石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。 石墨烯-特性 电子运输 石墨烯结构示意图在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。 石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导=2e2/h,6e2/h,10e2/h....为量子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。 导电性 石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面......>> 问题三：石墨烯有什么用处？用处多吗 石墨烯的用处真的很多，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。 问题四：石墨烯电机有什么功能和作用？ 在很多电器里，都需要用到透明的导电材料作为电极，电子表、计算器、电视机、液晶显示器、触摸屏、太阳能电池板等等诸多设备里都无法离开透明电极的存在。传统的透明电极用的是氧化铟锡(Indium Tin Oxide,简称ITO)，由于铟的价格高昂和供应受限，而且这种材料比较脆，缺乏柔韧性，并且制作电极过程中需要在真空中层沉积而成本比较高，很长时间以来，科学家们都在致力于寻找它的替代品。除了透明、导电性好、容易制备等要求，如果材料本身的柔韧性比较好话，将适合用来做“电子纸”或者其他可以折叠的显示设备，因此柔韧性也是一个很重要的方面。而石墨烯正是这么一种材料，非常合适来做透明电极。 作为一种性质独特的新兴材料，关于石墨烯应用的研究层出不穷。我们在这里难以一一列举。将来，还有可能会在日常生活中出现石墨烯做的场效应管、石墨烯做的分子开关、石墨烯做的分子探测器……逐渐走出实验室的石墨烯，一定会在日常生活中大放异彩。 我们可以期待，在不远的将来出现大量的使用石墨烯的电子产品。想想看，如果我们手里的智能手机和上网本在不用的时候，可以卷起来夹在耳朵上，塞在口袋里，或者围在手腕上，那是多么有趣啊! 平顶山市信瑞达石墨制造有限公司为您解答。 问题五：石墨烯衣服有什么作用 具有超强低温远红外、抗菌抑菌、亲肤透气、防紫外线和抗静电的功能，可起到保健人体和舒适养身的作用。 硬刚需：御寒 石墨烯具有良好的导热性， Aika爱家创始人兼CEO陈利军告诉36氪，由于石墨烯的电热转换效能可达 99%，与其他发材料相比有绝对的优势；其次，传统的电阻丝发热，容易发生短路着火、遇水联电不安全、人体舒适感低等情况。陈利军也表示只有特殊人群才会对穿戴设备有需求，所以公司研发的智能服饰切入点的“发热”将适用于老人、户外运动人员、特殊工种、特殊兵种等。 而Aika爱家科技把石墨烯嵌入到纤维结构，捻线织成的布可支持 3.7V 安全电压，并可根据情况通过 APP 控制升温速度及温度。就用户体验来讲，提升了安全性及舒适度。除了发热速度快之外，其在发热均匀度、发热效率方面比碳纤维和电阻丝要优秀一些。而作为石墨烯纺织物的柔软、不怕折叠、可水洗的特性就更胜一筹。 价格不会高 石墨烯的价格虽然在2015年骤降，但相对其他纺织原料来说还是奢侈品，如果大范围的应用在衣服上，成本就是必须考虑的问题。 陈利军表示，Aika爱家科技经过研发，1克石墨烯能够织进2630 平方米的布料中，这样平摊下来成本就显得微不足道了。 工艺技术：安全化+智能化 Aika 爱家科技已与曼彻斯特大学石墨烯研究院、北京化工大学常州先进材料研究院、新材料与产业技术北京研究院等顶尖机构合作，获得过十余项专利。 2015年底Aika爱家自主研发的一款带有加热功能的“石墨烯智能披肩”登陆京东众筹，最终以519万的金额收官，近6000人参与了活动。这款披肩以石墨烯作为发热载体，通过APP进行温控，5V安全电压供电，使用方便，安全可控。 问题六：石墨烯作用是什么，有什么用途？亲！ 石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 问题七：石墨烯的作用 石墨烯用途： 1、制造下一代超级计算机。石墨烯是目前已知导电性能最好的材料，这种特性尤其适合于高频电路，石墨烯将是硅的替代品，可用来生产未来的超级计算机，使电脑运行速度更快、能耗降低。 2、制造“太空电梯”的缆线。科学家幻想将来太空卫星要用缆线与地面联接起来，那时卫星就成了有线的风筝，科学家现在终于找到了可以制造这种太空缆线的特殊材料，这就是石墨烯。 3、可作为液晶显示材料。石墨烯是一种“透明”的导体，可以用来替代现在的液晶显示材料，用于生产下一代电脑、电视、手机的显示屏。 4、制造新一代太阳能电池。石墨烯透明导电膜对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性，是转换效率非常高的新一代太阳能电池最理想材料。 5、制造光子传感器。去年10月，IBM的一个研究小组首次展示了他们研制的石墨烯光电探测器。 6、制造医用消毒品和食品包装。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损。利用石墨烯的这一特性可以制作绷带，食品包装，也可生产抗菌服装、床上用品等。 7、创制“新型超强材料”。石墨烯与塑料复合，可以凭借韧性，兼具超薄、超柔和超轻特性，是下触代新型塑料。 8、石墨烯适合制作透明触摸屏、透光板。 9、制造晶体管集成电路。石墨烯可取代硅成为下一代超高频率晶体管的基础材料，而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。 10、制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，具有军事用途 问题八：石墨烯可以发热？还有哪些用处？ 可以导电导热，释放远红外光波，是类似于人体生命光波的，我用着石墨烯的护颈枕呢，是烯时代护颈U型枕，是开车、睡觉必备神器，可以缓解颈关节疼痛，间盘突出，骨质增生等，我觉得你可以买来用用的。 问题九：石墨烯是什么？有什么作用？ 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。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈・盖姆和康斯坦丁・诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。[1] 作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。