石墨烯增强复合材料硬度

① 都说石墨烯的硬度比金刚石要大，那石墨烯的硬度到底是多少

石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，而日常生活中的橡胶，只有几千兆帕，杨氏模量是衡量强度的指标。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。

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石墨烯的主要应用

（1）储氢材料

石墨烯具有质量轻、高化学稳定性和高比表面积等优点，使之成为储氢材料的最佳候选者。

（2）航空航天

由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。2014年，美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。

（3）感光元件

以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件，可望透过特殊结构，让感光能力比现有CMOS或CCD提高上千倍，而且损耗的能源也仅需原本10%。可应用在监视器与卫星成像领域中，可以应用于照相机、智能手机等。

② 石墨烯比金刚石硬吗

石墨烯比金刚石软。

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp²杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp²键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10^-10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键（与苯环类似），因而具有优良的导电和光学性能。

石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。但当吸附其他物质时，如氢离子和氢氧根离子时，会产生一些衍生物，使石墨烯的导电性变差，但并没有产生新的化合物。因此，可以利用石墨来推测石墨烯的性质。例如石墨烷的生成就是在二维石墨烯的基础上，每个碳原子多加上一个氢原子，从而使石墨烯中sp²碳原子变成sp³杂化。可以在实验室中通过化学改性的石墨制备的石墨烯的可溶性片段。

希望我能帮助你解疑释惑。

③ 石墨烯硬度比钻石还硬么

石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构，是一种“超级材料”，硬度超过钻石，同时又像橡胶一样可以伸展。

是的。

④ 石墨烯作为复合材料增强相可行吗

不可行，石墨烯作为复合材料增强相需要很好的与材料中其他物质，如粘接剂，填料或骨版料相结合，权如果用化学键相结合就破坏了石墨烯的结构，派键就会变弱，因此石墨烯的刚性会变弱，起不到增强的作用如果用物理键相结合，会很容易形成脆弱的滑动层，也起不到增强的作用

⑤ 石墨烯的硬度问题

说石墨最软是指的宏观表象，由于石墨层间是靠范德华力维系的，在外力作用下层与层容易相对滑移，给人“软”的假象，但在垂直于平面方向石墨同样硬得惊人，甚至可以损坏金刚石工具。石墨烯就是剥离为单片的石墨单层，硬度并没发生变化。

C60就是富勒烯，富勒烯具有不寻常的特性，其代表性成员C60等更被誉为“纳米王子”。富勒烯的硬度比钻石还高，韧度是钢的100倍。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。

由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。

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石墨烯的其他特性：

1、力学特性：

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。

而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。

2、电子效应：

石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/（V·s），这一数值超过了硅材料的10倍，是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上。在某些特定条件下如低温下，石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/（V·s）。

与很多材料不一样，石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/（V·s）左右。

另外，石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到，而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。

石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应，在碰到杂质时不会产生背散射，这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量，他们的速度是和动能没有关系的常数。

石墨烯是一种零距离半导体，因为它的传导和价带在狄拉克点相遇。在狄拉克点的六个位置动量空间的边缘布里渊区分为两组等效的三份。相比之下，传统半导体的主要点通常为Γ，动量为零。

参考资料来源：网络-石墨烯

⑥ 什么是石墨烯复合材料

石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度版的二维晶体。它是目前自然权界最薄、强度最高的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍，同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。但是，石墨烯很难作为单一原料生产某种产品，而主要是利用其突出特性与其它材料体系进行复合，从而获得具有优异性能的新型复合材料。

⑦ 石墨烯会成为透明超薄硬度大的电子产品新材料吗

石墨烯会成为透明超薄硬度大的电子产品新材料吗？
首先：石墨烯这个产品是新一代新材料，其抗拉强度和弹性模量分别为 125 GPa 和 1.1TPa，杨氏模量约为42 N/m2，面积为1m2的石墨烯层片可承受4 kg的质量，其强度约为普通钢的100倍，用石墨烯制成的包装袋，可以承受大约2吨的重量，是目前已知的强度最大的材料。
暂且理解为石墨烯是目前已知强度最大的材料。
其次：石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体分子（氦气）也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
最后综上所述石墨烯是目前已知透明超薄硬度大的新材料，但是成为电子产品领域的还尚且待定，目前石墨烯从理论上面可以说是电子产品的原料，但是实际应用上面还没有哪家能给出一个合格的产品。
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⑧ 石墨烯与金刚石谁的硬度更大

从硬度而言,是金刚石硬度大

看到你的补充了
网络那部分是错误的
石墨烯的优势是相比其他物质他的硬度很大
但是不能和金刚石比

⑨ 石墨烯硬度达到钢铁的上百倍，那为什么不用它来做武器

一个是这种材料的加工制造性能太差，而是价格昂贵不能普遍适用，三是硬度不是材料的唯一性能要求，还要有较好的韧性和拉伸强度等指标。