石墨烯是什么材料

精品范文 时间:2023-11-01 07:13:14 收藏本文下载本文

第1篇:石墨烯

石墨烯的坚韧和导电氧化铝陶瓷

摘要:

一个简单、快捷而且可升级的方法描述生产石墨烯/氧化铝(G / Al2O3)复合材料的放电等离子烧结(SPS)与显著改进单片氧化铝的机械和导电性能。氧化石墨烯(GO)与使用氧化铝混合胶方法获得的GO的优异分散在氧化铝基质中。该物质通过的SPS,允许一步巩固在烧结过程中原位还原GO的。详细的拉曼分析被发现是非常有用的,研究的方向是石墨烯复合和来评估和优化其热还原。石墨烯小片担任弹性桥梁避免裂纹扩展和提供这种材料裂纹桥加固机制。一个非常低的石墨烯负载(0.22%重量),导致氧化铝50%的改善,增加的电导率高达8个数量级的机械性能。

关键词:石墨烯;混杂复合材料;电气性能;机械性能;拉曼光谱

1、简介

先进陶瓷材料有很大的潜力来解决很多与高科技材料相关的挑战与应用,如加工工业,发电,航空航天,交通运输和军事应用。他们大多数都要求向很复杂的形状和高精度的组件发展,这对于高硬度的陶瓷材料特别具有挑战性。此外,煤焦陶瓷材料动低的感画断裂韧性限制他们的应用。不过陶瓷材料的补强导电在第二阶段出现了一个有趣的替代方案用以解决这些缺点。

从制造形状复杂的硬质材料的部件开始放电加工(EDM)可能是一种有效的替代方案,但一定的电导率(>0.3-1Sm-1)是必须的。以前的研究已经表明,如果电阻率低于100厘米,电火花可以成功地应用于机器的陶瓷材料,包括单相陶瓷和陶瓷/陶瓷和金属/陶瓷复合材料。经过尝试发现,增加电陶瓷材料,可以使电导率适合用于电火花加工操作。在这些陶瓷材料中,氧化铝(Al2O3)是技术应用中一个非常有趣的材料。然而,在EDM时,由于拥有绝缘体字符,它需要一些电导率。另外,理想状态下第二阶段的掺入也可能导致机械性能的改善,特别是其断裂韧性。

碳材料和特殊的纳米碳材料,由于其优异的导电性能和高宽比,是非常好的候选材料。碳纳米纤维很有意思是因为它们的高宽比可以使绝缘基质的掺入量相当低。因此,低填料含量依然可以得到导电性复合体同时保持机械性能。同样,碳纳米管(CNT)是加固材料陶瓷基质潜在的大范围的应用材料。碳纳米管已添加不同的陶瓷基质,以改善电气和机械性能。尽管如此,研究人员还是面临着在基质中分散碳纳米管的难度,这也是很常见的限制之一。贝尔蒙特和同事报道过多壁碳纳米管/氮化硅复合材料,这是在第二阶段通过加入5.3wt%的14sm-1的电导率而获得的,足以能够形成在采用EDM技术的纳米复合材料。大部分的工作汇报显示陶瓷碳纳米结构复合材料是一维掺入材料。这些填料的高长度/直径比允许与具有相对低含量的逾渗阈值和等轴填料比较。然而,在最近几年,石墨烯令人印象深刻的性能的出现,引发了研究者们越来越多的兴趣。此外,该二维(2D)石墨烯的性质可有助于改善大范围材料的电性能和机械性能,如无机纳米复合材料,聚合物复合材料,有机晶体和生物材料,因为这些材料在碳纳米管相阶层和碳纳米管两者之间有较大的接触。在过去几年中的石墨烯被用于改善陶瓷材料的电气和机械性能。这些公布的报告在第二阶段大多数减少了氧化石墨烯的使用。这些程序的主要缺点是:在碳纳米管的情况下倾向于创建聚集体而导致在基质内的差分散性。

有关于石墨烯/氧化铝复合材料的第一份报告发表于2009年,其中有5%的碳是在室温条件下通过铣削氧化铝和石墨加入到氧化铝基乙醇中。在此过程中,石墨有望脱层。研磨过程的显微结构后复合材料进行了分析和晶粒尺寸被发现是比原料氧化铝的小。一年后,一个现代石墨烯/氧化铝复合材料被一位作者描述。在这种情况下,膨胀石墨作为原料材料并将沿着氧化铝生长达30小时。一旦研磨完成后,SPS被用于制备体积材料。电导率被认为是5709S-1用于与15wt%的石墨烯容量,这是Wang等人在2011年发表了另一个关于例子石墨烯/铝复合材料的例子。在这种情况下,石墨烯氧化物(GO)的分散液加入到氧化铝/水分散体和混合物减少了一水合肼。结果荷兰国际集团的粉末由SPS以产生本体压材料。结果发现,与石墨烯的2%(重量)的氧化铝复合物的结合,断裂韧性增加至5.21兆帕米,比纯的高出53%氧化铝可获得高达172Sm-1导电性的改善。最近,川崎等人的一项战略报告,以合成GO/Al2O3催化剂混合使用的两种滴定方法。SPS烧结后得到的GO/Al2O3复合材料具有103Sm-1导电性了2.35%(体积)的石墨烯浓度。在一个最近出版的刘等人的石墨烯/铝复合材料与石墨烯不同机械性能内容进行了评价。他们报道了增量在抗弯强度30.75%考虑到氧化铝作为参考材料。刘等人获得了关于韧性值的结果,他们采用单边V缺口梁方法发现的4.49兆帕米的最大值为2wt%石墨烯复合材料。

此处我们报告一个一步法和容易向上可扩展的方法来生产放电等离子烧结石墨烯/铝复合材料。两种组分的均匀混合物允许获得的导电性有很大提高和机械性能通过加入极低量的石墨烯(0.22wt%)。一个完整的拉曼光谱研究进行评估和优化石墨烯和减少SPS热,首次在这些类型的材料中分析复合材料内的石墨烯取向。通过场发射扫描电子显微镜研究氧化铝和氧化铝/石墨烯的裂纹扩展、对复合材料进行比较和氧化铝基质中的石墨烯的小片加固机制。

2、材料特性与表征方法 2.1复合制剂。

用胶体方法来制备GO/Al2O3粉末。将40克氧化铝泰美TMDAR粉(150nm)分别加入到100毫升水中,其中通过加入NH4OH将pH值预先固定至10。连续搅拌30分钟使氧化铝分散。一般石墨烯氧化物是由Hummers改性理论合成.所得单层的GO薄片可以在图中观察到。水悬浮GO的三种不同含量(1、2、3g/L)时,逐渐加入40克的氧化铝悬浮液在机械搅拌下和将pH值保持在10后多相凝结的过程中,除去上清液通过离心将所得的GO/Al2O3的浆料进行冷冻、干燥,将得到的粉末引入到20毫米的真空放电等离子烧结石墨模具和烧结到1300年和1500◦C在100◦C每分钟,80兆帕的加热速率和1分钟在最高温度的保持时间。高温计已使用期间控制温度加热过程。样品烧结过程中所述SPS炉如图所示.三个盘的直径为20毫米5毫米高度烧结每个石墨烯组合物,标记为n-G/Al2O3.作为参考材料,一整块使用相同的条件烧结的氧化铝复合材料。该复合材料进行粉碎,研磨 并以量化的实际重量百分比的筛分小于63微米石墨烯在1200摄氏度下在空气中通过热重分析,该复合材料发现有下列的石墨烯含量:0.16,0.22和0.45wt%,被分别标记为1-G/Al2O3,2-G/ Al2O3,3-G/ Al2O3催化剂。2.2 复合材料的表征

复合材料的密度的测量采用阿基米德原理。理论密度算出由假设混合物

在烧结单片氧化铝2.2gcm-3的石墨密度和3.96gcm-3的氧化铝已由氦比重测得。和石墨烯/ Al2O3复合材料切成规则为3mm×4mm×18mm尺寸长方形棒用于抗折强度测量(ASTM C1161-02c)。试样条沿着两个方向考虑如何被切断复合材料的制备:垂直和平行于SPS压力施加方向,如图所示。制备3mm×4mm×18mm预裂纹均为了确定断裂韧性(ASTM C1421-10)。试验是在室温下实施,使用十字头为0.002mm-1位移速度的万能试验机(Model8562)。的材料的硬度采用压痕技术与常规的金刚石棱锥压头。每个压痕的对角线进行成像使用光学显微镜。三十对角线进行了测试各组成。下述测定条件为用于维氏硬度(Hv)试验:所施加的载荷2N10S以下的标准规范ASTME92-72。电导率也沿两个方向测量。测试两个样品电阻(3mm×4mm×18mm)使用万用表用银膏接触各组合物从而计算电阻率。

压痕强度测试采用棱柱进行杆,20毫米直径的SPS磁盘机加工。该中心拉伸的面孔被缩进了维氏金刚石在接触载荷,P,9.8和490 N之间的测试进行在室温下使用万能试验机(英斯特朗E10000)。标本被装失败了三点弯曲试验和1毫米/分钟的十字头速度(ISO6872:2008)。作出特别努力来检查所有利用反射光光学显微镜检测标本后,(徕卡,DMR模式),以验证该压痕接触部位充当故障的来源。

R-曲线事由Braun等人采用压痕强度方法得到。此方法是基于形成通过压痕从负载P.产生的径向裂纹C.压痕之后此裂纹经受拉伸应力σa由于在弯曲试验期间施加的应力负荷。这枚测试运行过程中,裂纹发生共应力强度Kt,这是由残余应力强度Ka的总贡献因素作用于压痕裂纹的卸载氪和从所施加的应力而产生的应力强度因子,.ψ是材料常数无关但依赖于裂缝形状,ξ是一个无量纲几何常数 与压头的几何形状和缩进材料的泊松比相关。E是杨氏模量,H是维氏硬度和KR是材料的韧性,并依赖在相关增韧机理和发展裂纹生长期间的处理区。

抛光的微观结构表征(司特尔,型号RotoPol-31)与钻石1微米粗糙度并且热蚀刻(1120◦C,5分钟真空气氛)石墨烯/氧化铝复合材料是由扫描电子显微镜(SEM,FEI广达250 FEG)进行。拉曼光谱分别记录了WITec共焦显微拉曼使用一个532纳米激发激光。截至20光谱沿记录抛光整个复合材料的厚度。

3、结果与讨论

一个众所周知的问题是石墨烯氧化物被直接用作在亲水基质的第二阶段由于其疏水性质是形成聚集体的倾向。因此,碳填料聚集保持为主要原因,对于缺乏均匀性造成的材料性能产生不利的影响。在这种情况下,所得到的浆液的GO/Al2O3的制备如在实验描述的部分中表现出非常良好的分散性,由于这一事实,即两个组件具有极性表面在它们之间有利于静电相互作用。此外,存在的官能团在氧化石墨烯表面可以实现良好的互动与氧化铝表面导致一个更好的分散既GO/Al2O3的组分。浆液被冷冻干燥并将得到的粉末通过SPS处理。所有的复合材料呈完全致密结构(99%TD)以及它们由粗糙的地区的抛光表面,因为它可以分离显示平板领域如图所示。拉曼分析证实亮区和暗区分别相当于氧化铝和石墨烯富集区域。不同的表面形貌可以根据所分析的取向观察:平行或垂直于SPS(图所施加的压力的方向.图2b和c分别)。相同的抛光协议是在使用两个方向。3.1。拉曼光谱

为了评价热还原的石墨烯氧化物的复合,拉曼光谱被认为是一种非常有用的技术.图3a示出了对应的拉曼光谱烧结通过SPS前GO/ Al2O3催化剂粉末。该阶的拉曼光谱表明没有得到很好的解决,D和G频段二阶区可以忽略不计。这些拉曼特性是典型GO的由于阶低程度和SP1、SP2和SP3的杂交结构的组合。达到1300℃的氧化铝通过SPS完全致密化。然而,它通常被观察到,复合材料没有达到完全致密化在该温度下。氧化铝在单片的情况下,增加烧结温度促进晶粒生长,因此对机械性能的改善导致纳米结构的损失。然而,在复合材料的情况下,第二相的存在阻碍了氧化铝晶粒生长。烧结温度1300℃和1500℃之间变化,以评价复合致密化和GO热还原上的影响。由于材料暴露于高温下的GO在热还原开始发生。热还原是一个复杂的过程涉及去除插层H 2 O分子和氧化物基团,形成缺陷,晶格收缩,折叠和展开层和堆垛。此外,该蜂窝状六边形格子被领先回收到一定程度的为更有序材料,这反映在拉曼光谱中。当材料被烧结在1300℃,则D和G峰削尖比较因热退火的效果与原料(图3a)和2D峰出现在~2700cm-1。在1500℃(图3c),强度D带,分配给石墨结构缺陷的特性增加了,而G带减小了。此外,在~2700cm-1很好地解决二维对称的峰值出现。向上20进行测量已经通过了全复合材料的厚度,以证明该热还原发生均匀。结果表明,该热减少(包括大SP2地区的恢复)的氧化石墨烯在1500℃是在SPS烧结过程中的青睐。观察到即使在GO加热仅1分钟最高温度,注意到这降低处理是重要的。此外,拉曼光谱被用来研究在复合材料中的石墨烯的取向。即使拉曼光谱被广泛用于心血管疾病的表征石墨烯片,首先如我们所知,它已被用于研究石墨烯在G / Al2O3复合中的取向。图4显示显着不同的峰值在分析定位强度依赖于所收集的拉曼光谱,指出了该复合材料各向异性结构,在该复合体中的石墨烯的一个择优取向的结果。当在执行分析时拉曼信号的强度是显著降低的,表面垂直于SPS施加的压力的方向(图4a),而强度信号是在更高平行表面(图4b)。以确定拉曼参数得到进一步的深入了解(表1)。典型地D和G峰之间的比值可以用于量化缺陷(障碍)。更高ID / IG比值在取向垂直获得的在SPS施加(1.13 VS 0.83)压力的方向,表示存在较高量的缺陷,连同一个更广泛的FWHM(G)的(全宽度半最大值)(67 VS58cm-1)。该FWHM(G)的值表示的几个石墨烯层通过对石墨的堆叠。它是以前的拉曼分析

确立该边缘面的ID / IG比强度大于所述基底面中的一个,我们可以得出这样的结论:石墨烯基面的择优取向垂直在SPS施加的压力的方向,如图所示。由于这种取向的结果,该百分比石墨烯表面暴露于拉曼测量的是在平行于压力的方向相当高,在SPS施加方向(石墨烯基底面),从而导致一个更高的拉曼强度(图4b);而在垂直取向,涉及到石墨烯平面的边缘,测量的暴石露于墨烯表面该百分比相当低。

3.2 电导率

作为还原方法,非导电性石墨烯的结果氧化物转化为导电材料。加入甚至非常少量的石墨烯的进氧化铝基质导致导电复合在两个方向上,平行和垂直于中施加的压力的方向SPS于表2所示的如可以预期的,由于复合材料的各向异性的结构,导电性的行为沿这两个方向不同,由于取向石墨烯纳米片。该复合材料显示出较低的电电阻垂直于所施加的压力的方向,在SPS轴由通过链接形成的连续网络接触的石墨烯基面的边缘将作为制备复合材料的渗滤阈值,被发现是0.22wt%左右,由指数表示的电导率比单片氧化铝中增加相高达8个数量级(表2)。电导率还增加时,石墨烯的含量高于逾渗阈值(参见电阻值3-G / Al2O3复合)。这可以通过以下事实来解释:石墨烯含量增大时,有增加的原理图间的连接,导致这种传导的改善沿a-b石墨烯平面(取向垂直在SPS所施加的压力的方向)。此行为是一个相比于碳纳米管使用石墨烯的优点。在碳纳米管的情况下,当超过渗透极限有一种倾向,以形成具有小贡献团块到电导率。此外,虽然CNT之间连接是点对点的触摸类型导致高电阻,石墨烯是连接一个2D材料由区面积触摸式导致的概率增加彼此接触,并且作为结果观察低级电阻率。

3.3 机械性能

单片氧化铝和三种复合材料表现出烧结高达1500℃完全致密化(99%t.d)1分钟后。SEM观察显示,曾有过一个抑制在氧化铝晶粒生长因的存在石墨烯(图5)。原料氧化铝具有150nm的粒度在1500℃烧结之后增加至4nm(如报道别处对于相同的氧化铝和SPS 循环)。然而,该石墨烯存在时抑制了氧化铝晶粒长大,以平均晶粒尺寸小于1nm。然而,观察到高度均匀的Al2O3晶粒尺寸分布作为石墨烯分散体复合材料良好的结果。

在实现氧化铝和三G /Al2O3复合材料的断裂强度和整体的维氏硬度,最后具有一个分别为0.16,0.22和0.45wt%的石墨烯的含量,分别被确定如图6。复合材料的维氏硬度所述的一个是非常相似的氧化铝单片,其特点是具有高的硬度。因此,石墨烯相的良好分散避免了恶化这个非常重要的属性。而且,加入石墨烯带来的断裂强度的重要的增加。因此,50〜80%的氧化铝强度的改进是通过加入不同量的石墨烯得到的。该最好的结果是用低的石墨烯的量,其中得到陶瓷晶粒生长被抑制非常有效,因此最小化石墨烯聚合。

2-G / Al2O3复合物选择用于测量所述断裂韧性沿两个方向平行和垂直于SPS施加的压力的方向。结果表明一个石墨烯桥接作用对在平行测定的断裂韧性比较单片氧化铝时方向发生导致将近50%改进(5.1vs 3.4兆帕米+ 0.5)。在的垂直断裂韧性3.2兆帕米+ 0.5,它类似于该氧化铝2-G / Al2O3得到的值(3.4兆帕米+ 0.5)。由于存在石墨烯的二维小片在平行的方向上的裂纹进展在SPS加的压力方向被阻止。然而,在垂直方向,裂纹可沿氧化铝传播晶界中的相同方式,在单片氧化铝

在单片氧化铝: 其中,A是一个常数,取决于韧性。这个等式是唯一有效的,当压痕引起的裂缝都较大比固有的缺陷,并假定为一恒定值它被表示在图的韧性。然而,当与裂纹的断裂韧性增加延伸(即R曲线行为),该机械阻力值的增加压痕载荷和较不敏感的实验数据不适合公式。

线性回归用于计算两个而获得的数据的最佳拟合,所述单片和复合材料。对于所获得的结果的氧化铝和G / Al2O3材料的斜率值分别为0.18和0.13。首先,应当注意的是,掺入增强相(石墨烯),以该氧化铝上具有的机械强度几乎没有影响,如果在材料的最佳烧结温度相比较,因为它是示于(1300℃为Al2O3和1500℃ 2-G / Al2O3)。该氧化铝的机械强度值是分别590和630兆帕和2-G / Al2O3。复合石墨烯的机械强度是含有类似于单片的氧化铝由于以下事实的小粒径埋置相不超过的临界缺陷尺寸单片材料。此外,差异开始出现缩进加载高于9.8 N高于此值时,复合材料总是具有比的氧化铝更高的机械强度,作为结果为高容限增强材料的损伤。在G /氧化铝材料保留的断裂强度~185兆帕为压痕载荷而对于具有相同缩进氧化铝的价值负荷下降到155兆帕,低了近20%。~490 N,结论,该复合材料的断裂强度下降迅速用压痕负载比单片氧化铝少,它揭示了一种R-曲线在增强材料的存在。

该σf vs.P的数据随后被用来解卷积对R-曲线两种材料,根据Braun等人压痕强度K-场分析说明。以前为ξ参数的值,对于这两种材料从文献已经获得在这项工作中的值。此参数被发现是0.016的任何材料经受体积保变形(如本研究)。在ψ参数的情况下,为单片氧化铝值已经从先前的报告中获得。对于G / Al2O3的复合材料,没有在文献和报道中发现。计算形状系数ψ意味着测量裂纹深度的比率以裂纹半长C表面裂纹其中猜测的评价椭圆裂纹的几何形状。为了一个缺口经过一滴饱和醋酸铅进行溶液沉积在复合材料的表面上。在压痕,醋酸铅渗入印刷裂缝面孔随后,干燥和断裂试验后,它们可以通过扫描电子显微镜被观察到的。该ψ系数计算从纽曼和Raju的分析和暗示样品厚度t,参数椭圆的角度的测量θ,裂纹深度a和裂纹长度C。最后三个值表示如表所示。

所得的R-曲线已被标绘在图9,他们清楚地显示其G / Al2O3复合相比于单块的Al2O3的较高的抗断裂性。然而,对于氧化铝的最初的抗断裂性大约为3.6 MPa m,这个值仅上升到4.4 MPa m示出一种非常柔软的R曲线行为,它可以由裂纹桥接而引起陶瓷晶粒之间。在这种情况下,这是唯一的机制有助于该材料加固。对于复合材料,在短期的初始断裂韧性裂区域(

显微裂纹的相互作用进行了调查由维氏压头推出了抛光表面上的裂缝,在对破解路径196 N.SEM观察负荷显示相应的加固机制发生a和b清楚地表明在石墨烯片晶演变作为弹性桥梁避免裂纹扩展,提供了随着裂缝桥接增强机制的材料。所述石墨烯片的高宽比,相比于碳纳米纤维提供了更大的表面积与接触陶瓷基体这导致增加的粘附表面,改善锚定到裂缝的两侧。而且,偏转尖变钝的裂纹也可被观察到。所有这些强化机制向能量耗散关联的裂纹扩展阻止其生长或者创建,以释放一个更曲折的路径应力。因此认为这些机制由于石墨烯片晶的掺入具有比在单块陶瓷材料的影响更大。

4、结论

一种生产石墨烯/氧化铝复合材料具有良好的机械性能和高电导率,并且具有非常低的石墨烯含量的新的一步法已被找到。石墨和氧化铝的胶体加工路线粉末允许准备两种成分的均匀混合物。

一种15 Ω cm极低电阻率,8个数量级比该氧化铝原料的低级(109Ω cm)已经完成通过加入一个非常低的石墨烯装载(0.22wt%)。石墨烯的存在提高了原料氧化铝的近50%机械性能,特别是明显的改善断裂韧性。裂纹桥接被认为是主要的加固机制。该石墨烯/铝复合材料的R曲线的变化是确定的。拉曼光谱已经在第一时间被用于详细研究,我们所知石墨在石墨烯/氧化铝复合材料的取向,并评价和优化在原地石墨烯SPS热还原法。

在复合材料制造过程中,材料的烧结和GO热还原同时发生,导致这些类型的材料处理时间显著减少。很明显的是,这种简单的方法可以很容易扩大规模,另外,实施于其它陶瓷材料。

从这些结果可以得出结论,石墨烯具有巨大的潜力,不仅为客户提供了新的导电功能氧化铝,但也提高了机械特性如在非常小的负荷下的硬度和断裂强度。

第2篇:石墨烯学习心得

石墨烯学习心得

最近这段时间断断续续搜集了很多纳米材料、半导体物理还有石墨烯的相关资料,主要是来自万方数据网、超星学术视频网站、百度文库还有一些相关网页博客资料。了解到了很多之前闻所未闻的知识,比如“纳米材料的神奇特性、纳米科技潜在的危害”等等。

对于石墨烯,主要有如下几方面不成熟的想法,还望老师您来指正。

(一)在石墨烯新奇特性以及宏观应用预测方面

有人认为,石墨烯的这些新奇的特性以及预期应用并不能推广到宏观尺寸。

第一是认为很多实验数据都是来源于对微纳米级单层石墨烯的实验研究,不能把纳米微米级观察和测试到的数据无限夸大到宏观应用;

第二是认为单层悬浮石墨烯的特异性是依靠其边界碳原子的色散作用而稳定存在,大面积的单层悬浮石墨稀不可能稳定存在。第三是认为目前的大面积石墨烯的应用实例存在相当大的褶皱以及碳原子缺失。因而否定很多2010年诺贝尔物理奖的公告中对于石墨稀的宏观应用预测,并主张继续深入石墨烯微观性能研究,比如半导体器件等研究。

我想:我们最好还是不能放弃石墨烯在宏观尺度上应用的希望,应该尽最大努力用各种手段去克服所谓的褶皱、碳原子缺失等等导致石墨烯性质不能稳定存在的负面因素,比如采用衬底转移(CVD)的方式所制大面积石墨烯透明电极尺寸的方法(虽然制得的石墨烯还有很多的缺陷,但至少证明大面积石墨烯还是有可能稳定存在并最终为我们所用的吧,毕竟有宏观实际应用的材料才更有可能是有发展前景的新型材料)。

(二)在石墨烯制备工艺方面 我们知道,石墨烯非常有希望在诸多应用领域中成为新一代器件,但这些元件要达到实际应用水平,还需要解决很多问题。那就是如何在所要求的基板或位臵制作出不含缺陷及杂质的高品质石墨烯,或者通过掺杂(Doping)法实现所期望载流子密度的石墨烯。用于透明导电膜用途时能否实现大面积化及量产化,而用于晶体管用途时能否提高层控制精度,这些问题都十分重要。今后,为了探寻石墨烯更广阔的应用领域,还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺,使其得到更好的应用。

(三)石墨烯在纳米存储器上的应用前景

传统的半导体工艺技术已逐渐逼近物理极限,难以大幅度提高存储器的性能,越来越难以满足人们对存储器的要求,要想有突破性的进展,就必须另辟蹊径,寻找新的原理和方法。

第一是因为传统半导体存储器存在容量小数据易丢失等弊端。第二是因为现代化信息爆炸社会迫切要求新型的大容量存储器的出现。

第三因为是人们对信息存储的安全性要求越来越高。最后,假如纳米存储技术能够实现的话,届时我们电脑中的存储设备也许会以PB为单位计算,而因存储介质损坏导致数据丢失的烦恼也将远离我们。所以我觉得:要是可能的话,以石墨烯为介质的存储器,应该是一个不错的研究方向。

第3篇:石墨烯前景

2013年1月,欧盟委员会将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一;

十二五规划

石墨烯是新材料中最为“时髦”的一员。它具有超硬、最薄、负电子的特征,有很强的韧性、导电性以及导热性。这使其能够广泛应用于电子、航天、光学、储能、生物医学等众多领域,拥有巨大的产业发展空间。

因此,石墨烯在2004年被发现后就迅速引发全球范围内的研究热。近年来我国在石墨烯研发应用方面的研究不断加强,各地政府和有关机构加大力度扶持和推动石墨烯产业化发展。

2013年6月,内蒙古石墨烯材料研究院正式成立。这是我国首个与石墨烯材料相关的综合性研究机构和技术开发中心。

2013年7月13日,在中国产学研合作促进会的支持下,中国石墨烯产业技术创新战略联盟正式成立。该联盟已向有关部门上报了无锡、青岛、宁波、深圳四个地方,作为石墨烯产业研

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第4篇:石墨烯制作方法总结

目前制备石墨烯采用的方法有:微机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、溶剂剥离法和溶剂热法等.

Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent electrodes

Figure 1 | Synthesis, etching and transfer procees for the largescale and patterned graphene films.a, Synthesis of patterned graphene films on thin nickel layers.b, Etching using FeCl3(or acids)and transfer of graphene fi

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