石墨烯和石墨的区别, 主要体现在哪些方面?
石墨烯和石墨的区别, 主要体现在哪些方面?
石墨与石墨烯虽然只有一字之差,但是他们是两个不同的东西。今天就来给大家介绍下石墨与石墨烯两者的区别是什么,主要体现在哪些方面,分别从用途,分类,应用等方面给大家做一一的讲解,想要了解的小伙伴们赶紧跟着本小编一起来学习下吧! 石墨电极产品信息详细了解。
一、石墨
1、石墨的用途
石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域相当广泛。石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面;在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂;在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。
2、石墨的分类
结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。工业上,根据结晶形态不同,将天然石墨分为三类。
(1)致密结晶状石墨
致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶晶体肉眼可见。晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这种:石墨的特点是品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。
(2)鳞片状石墨
石墨晶体呈鳞片状,这是在高强度的压力下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高,但它是自然界中可浮性极好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越;因此它的工业价值尤其大。
(3)隐晶质石墨
隐晶质石墨又称非晶质石墨或土状石墨,是微晶石墨的集合体,此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性也差。品位较高,一般的60~80%,但矿石的可选性差。
二、石墨烯
石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,是石墨中的单层薄片晶体。它是人类已知强度极高、韧性极好、重量极轻、透光率极高、导电性尤佳的材料。
1、石墨烯的特性
石墨烯是目前已知的极薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。
(1)导电性极强:石墨烯中的电子没有质量,电子的运动速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度,能够达到光速的 1/300,正因如此,石墨烯拥有极强的导电性。
(2)超高强度:石墨是矿物质中极软的,其莫氏硬度只有 1-2级,但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后,性能则发生突变,其硬度将比莫氏硬度10级的金刚石还高,却又拥有很好的韧性,且可以弯曲。
(3)超大比表面积:由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚,即 0.335纳 米,所以石墨烯拥有超大的比表面积,理想的单层石墨烯的比表面积能够达到 2630 m2/g,而普通的活性炭的比表面积为 1500 m2/g,超大的比表面积使得石墨烯成为潜力极大的储能材料。
2、石墨烯的应用
(1) 代替硅生产电子产品
硅让我们迈入了数字化时代,但研究人员仍然渴望找到一些新材料, 让集成电路更小、更快、更便宜。石墨烯拥有比硅更高的载流子迁移率,是一种性能相当优异的半导体材料,电子在石墨烯中的运行速度能够达到光速的 1/300,而且只会产生很少的热量。全球半导体晶硅的市场发展稳定,根据 IEK的预测,石墨烯可替代晶硅应用在芯片领域,石墨烯如果替代1/10的晶硅制成高端集成电路,市场容量应在5000亿元以上。
(2) 石墨烯材料添加剂
目前也有部门将石墨烯添加到水泥、油漆、涂料、塑料、陶瓷、光伏玻璃、电缆等材料中,可以改善性能和增加强度,获得更多新闻资料联系我们。
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