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石墨烯基工業防腐涂料的未來可期!

石墨烯(Graphene)是2004年由英國物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫通過特殊方法從石墨中剝離石墨片,成功制備的僅由一層碳原子構成的擁有“無數世界之最”的神奇材料。石墨烯是由碳原子構成的新型單層片狀結構的二維(2D)層狀材料,具有穩定的sp2雜化六邊形平面片狀結構,每個晶格內有3個σ鍵,連接十分緊密,形成穩定的正六邊形結構,而垂直于晶面方向的π鍵在其導電過程中起到了重要的作用,從而具備了理想的比表面積和阻隔性。
石墨烯是目前已知最薄、最硬的納米材料,其薄膜只有1個碳原子厚度,300萬層石墨烯薄膜疊起來只有1 mm厚。理論比表面積為2630 m2/g。作為強度材料,石墨烯的韌性極好,彈性模量為1.0TPa;其微觀強度可達130 GPa,是鋼的100倍、鉆石的數倍,一片保鮮膜厚度的石墨烯,需一頭大象的重量壓在鉛筆上才能戳穿。室溫下石墨烯的熱導率約為5×103W/(m·K),高于金剛石和碳納米管。光學方面,單層石墨烯吸收2.3%的可見光,透過率為97.7%,幾乎是透明的。同時,石墨烯具有高的熱穩定性、化學穩定性以及優異的抗滲透性,可以有效地阻隔水和氧氣等氣體原子的通過。另外,石墨烯片層之間的剪切力較小,其摩擦系數比石墨更低,因此,石墨烯還具有優良的減摩、抗磨性能。

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