石墨烯增強復合材料硬度

① 都說石墨烯的硬度比金剛石要大，那石墨烯的硬度到底是多少

石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，而日常生活中的橡膠，只有幾千兆帕，楊氏模量是衡量強度的指標。

石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

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石墨烯的主要應用

（1）儲氫材料

石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表面積等優點，使之成為儲氫材料的最佳候選者。

（2）航空航天

由於高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。2014年，美國NASA開發出應用於航天領域的石墨烯感測器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用。

（3）感光元件

以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件，可望透過特殊結構，讓感光能力比現有CMOS或CCD提高上千倍，而且損耗的能源也僅需原本10%。可應用在監視器與衛星成像領域中，可以應用於照相機、智能手機等。

② 石墨烯比金剛石硬嗎

石墨烯比金剛石軟。

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。

石墨烯內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，並有如下的特點：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於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。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10^-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的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直於層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環類似），因而具有優良的導電和光學性能。

石墨烯的化學性質與石墨類似，石墨烯可以吸附並脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時可以改變石墨烯載流子的濃度，而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。但當吸附其他物質時，如氫離子和氫氧根離子時，會產生一些衍生物，使石墨烯的導電性變差，但並沒有產生新的化合物。因此，可以利用石墨來推測石墨烯的性質。例如石墨烷的生成就是在二維石墨烯的基礎上，每個碳原子多加上一個氫原子，從而使石墨烯中sp²碳原子變成sp³雜化。可以在實驗室中通過化學改性的石墨制備的石墨烯的可溶性片段。

希望我能幫助你解疑釋惑。

③ 石墨烯硬度比鑽石還硬么

石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是碳的二維結構，是一種「超級材料」，硬度超過鑽石，同時又像橡膠一樣可以伸展。

是的。

④ 石墨烯作為復合材料增強相可行嗎

不可行，石墨烯作為復合材料增強相需要很好的與材料中其他物質，如粘接劑，填料或骨版料相結合，權如果用化學鍵相結合就破壞了石墨烯的結構，派鍵就會變弱，因此石墨烯的剛性會變弱，起不到增強的作用如果用物理鍵相結合，會很容易形成脆弱的滑動層，也起不到增強的作用

⑤ 石墨烯的硬度問題

說石墨最軟是指的宏觀表象，由於石墨層間是靠范德華力維系的，在外力作用下層與層容易相對滑移，給人「軟」的假象，但在垂直於平面方向石墨同樣硬得驚人，甚至可以損壞金剛石工具。石墨烯就是剝離為單片的石墨單層，硬度並沒發生變化。

C60就是富勒烯，富勒烯具有不尋常的特性，其代表性成員C60等更被譽為「納米王子」。富勒烯的硬度比鑽石還高，韌度是鋼的100倍。

石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大0.25TPa。

由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

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石墨烯的其他特性：

1、力學特性：

石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。

而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度，平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。

2、電子效應：

石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm2/（V·s），這一數值超過了硅材料的10倍，是目前已知載流子遷移率最高的物質銻化銦（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250000cm2/（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15000cm2/（V·s）左右。

另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數量子霍爾效應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。

石墨烯中的載流子遵循一種特殊的量子隧道效應，在碰到雜質時不會產生背散射，這是石墨烯局域超強導電性以及很高的載流子遷移率的原因。石墨烯中的電子和光子均沒有靜止質量，他們的速度是和動能沒有關系的常數。

石墨烯是一種零距離半導體，因為它的傳導和價帶在狄拉克點相遇。在狄拉克點的六個位置動量空間的邊緣布里淵區分為兩組等效的三份。相比之下，傳統半導體的主要點通常為Γ，動量為零。

參考資料來源：網路-石墨烯

⑥ 什麼是石墨烯復合材料

石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度版的二維晶體。它是目前自然權界最薄、強度最高的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍，同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。但是，石墨烯很難作為單一原料生產某種產品，而主要是利用其突出特性與其它材料體系進行復合，從而獲得具有優異性能的新型復合材料。

⑦ 石墨烯會成為透明超薄硬度大的電子產品新材料嗎

石墨烯會成為透明超薄硬度大的電子產品新材料嗎？
首先：石墨烯這個產品是新一代新材料，其抗拉強度和彈性模量分別為 125 GPa 和 1.1TPa，楊氏模量約為42 N/m2，面積為1m2的石墨烯層片可承受4 kg的質量，其強度約為普通鋼的100倍，用石墨烯製成的包裝袋，可以承受大約2噸的重量，是目前已知的強度最大的材料。
暫且理解為石墨烯是目前已知強度最大的材料。
其次：石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常緻密，即使是最小的氣體分子（氦氣）也無法穿透。這些特徵使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。
最後綜上所述石墨烯是目前已知透明超薄硬度大的新材料，但是成為電子產品領域的還尚且待定，目前石墨烯從理論上面可以說是電子產品的原料，但是實際應用上面還沒有哪家能給出一個合格的產品。
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⑧ 石墨烯與金剛石誰的硬度更大

從硬度而言,是金剛石硬度大

看到你的補充了
網路那部分是錯誤的
石墨烯的優勢是相比其他物質他的硬度很大
但是不能和金剛石比

⑨ 石墨烯硬度達到鋼鐵的上百倍，那為什麼不用它來做武器

一個是這種材料的加工製造性能太差，而是價格昂貴不能普遍適用，三是硬度不是材料的唯一性能要求，還要有較好的韌性和拉伸強度等指標。