江西石墨烯復(fù)合材料

目前第六元素全資子公司常州第六元素半導體有限公司已與客戶成功開發(fā)石墨烯超級銅復(fù)合材料（“超級銅”），“超級銅”利用CVD沉積技術(shù)制備而成，石墨烯超級銅導電率高于銀10%，如成功應(yīng)用于電機，若按10%替換，則每年節(jié)約用電，相當于葛洲壩電站近2個月的發(fā)電量，節(jié)約電費約20億元。近日，中國中車高電導率銅基復(fù)合材料“超級銅”登上央視《焦點訪談》節(jié)目。據(jù)中國中車介紹，“超級銅”由中車研究院與上海交通大學張荻團隊聯(lián)合研發(fā)，是一種高電導率銅基復(fù)合材料?！俺夈~”利用石墨烯較好的導電性和力學性能與銅材料片堆疊制成，實現(xiàn)了石墨烯和銅的優(yōu)勢互補。經(jīng)過實驗驗證，超級銅的導電性能超過銀10%，如果全國10%的電機用上這種“超級銅”材料，那么一年可以節(jié)省出180多億度電。180億度電相當于節(jié)省出一個葛洲壩電站（2022年葛洲壩電站完成發(fā)電量）。目前，“超級銅”已完成中試驗證，驗證了超級銅的量產(chǎn)可行性，并實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，接下來將加快批量化制造進程。石墨烯在航天行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢也是極其明顯的。江西石墨烯復(fù)合材料

溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中，形成低濃度的分散液，利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力，此時溶劑可以插入石墨層間，進行層層剝離，制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu)，可以制備高質(zhì)量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產(chǎn)率比較高(大約為8%)，電導率為6500S/m。研究發(fā)現(xiàn)高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質(zhì)量的石墨烯，整個液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷，為其在微電子學、多功能復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用前景。缺點是產(chǎn)率很低。特種石墨烯措施高導電石墨烯銅復(fù)合材料的電導率可以達到108-118 % IACS，高于單晶銅和銀的電導率。

石墨烯的化學結(jié)構(gòu)組成及其物理性能從其化學結(jié)構(gòu)組成上來看，它是由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型（呈蜂巢晶格）的二維碳納米材料。其次從其物理性能上來看，它具有光學、電學、力學特性一部分列的物理性能，從這也可以表現(xiàn)出它是一種非金屬材料，其不具備金屬所擁有的性能。石墨烯是蠢脊由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料是已知世界上**薄、**硬的材料，被譽為“黑金”、“新材料***”。石墨烯的厚度可達頭發(fā)絲的20萬分之一，強度是鋼的200倍?？茖W家預(yù)言，石墨烯將會是21世紀****重要，要優(yōu)先集中精力的新材料，市場應(yīng)用前景不可估量。石墨烯不僅*是電子產(chǎn)品、新能源電池、航空航天領(lǐng)域?qū)е律鐣奶貏e要注意關(guān)注。

石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。具備低溫遠紅外功能，集***抑菌、抗紫外線。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍的環(huán)境非常敏感，是電化學生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，石墨烯制作的晶體管在接近單個原子的尺度上依首念頌然能穩(wěn)定地工作。石墨烯具有質(zhì)量輕、高化學穩(wěn)定性和高比表面積等優(yōu)點，使之高裂成為儲氫材料的比較好候選者。石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，并有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰者鄭原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵，因而具有優(yōu)良的導電和光學性能。氧化石墨烯分散液可與復(fù)合材料進行原位復(fù)配，從而賦予復(fù)合材料導電、導熱、增強、阻燃、抑菌等性能。

石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點:碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類似)，因而具有優(yōu)良的導電和光學性能。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數(shù)值超過了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率比較高的物質(zhì)銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨烯的載流子遷移率甚至可高達250000cm/(V·s)。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)可以通過電場作用改變化學勢而被觀察到，而科學家在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應(yīng)?；谘趸┲苽涞氖崮?，具有良好的熱導率，可作為各類電子設(shè)備的優(yōu)良的散熱材料。江西石墨烯復(fù)合材料

石墨烯極少添加量可改善材料力學性能。江西石墨烯復(fù)合材料

12月09日上午8點38分，常州第六元素材料科技股份有限公司舉行“第六元素研發(fā)中心”奠基儀式，武進區(qū)副區(qū)長、常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園黨工委書記徐俊、常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會副主任王曉東、胡延紅、常州第六元素董事長瞿研博士、首席科學家朱彥武教授、季恒星教授和公司相關(guān)主要負責人參加了儀式。第六元素董事長瞿研博士首先對參加奠基儀式的領(lǐng)導表示了熱烈的歡迎和由衷的感謝，同時對研發(fā)中心的建設(shè)情況進行了介紹，***向武進區(qū)、管委會表達了感激之情，如果沒有良好的營商環(huán)境、高效的服務(wù)體系以及**各級部門的鼎力支持和幫助，第六元素將能夠取得目前的成就。同時對研發(fā)中心的建設(shè)情況進行了介紹，***向武進區(qū)、管委會表達了感激之情，如果沒有良好的營商環(huán)境、高效的服務(wù)體系以及**各級部門的鼎力支持和幫助，第六元素將能夠取得目前的成就。江西石墨烯復(fù)合材料