新型建筑材料
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新型建筑材料有哪些新型建筑材料是指相对于传统建筑材料而言,具有更加先进、环保、节能、耐用等特点的建筑材料。
随着科技的不断发展和进步,新型建筑材料在建筑行业中得到了越来越广泛的应用。
本文将介绍几种目前比较流行和具有潜力的新型建筑材料,包括但不限于石墨烯、碳纤维、自修复混凝土、透明铝等。
首先,石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料,具有极强的导热、导电、机械强度和柔韧性。
石墨烯可以应用于建筑材料中,例如可以用来制作高强度、轻质的混凝土,提高混凝土的抗压强度和耐久性。
另外,石墨烯还可以用于制作透明、导电的窗户材料,提高建筑的节能性能。
其次,碳纤维是一种轻质、高强度的材料,具有优异的耐腐蚀性和抗拉强度。
碳纤维可以用于制作建筑结构中的加固材料,例如可以与混凝土结合使用,提高建筑物的抗震性能和承载能力。
此外,碳纤维还可以用于制作建筑外墙和屋顶材料,提高建筑的耐候性和耐久性。
再次,自修复混凝土是一种具有自愈合功能的建筑材料,可以在混凝土裂缝产生后自动修复。
自修复混凝土可以通过在混凝土中添加微生物、胶凝材料或微胶囊等方式实现自我修复功能,提高混凝土的耐久性和使用寿命,减少维护成本和能源消耗。
最后,透明铝是一种新型的透明材料,具有优异的抗冲击性和耐腐蚀性。
透明铝可以用于制作建筑中的窗户、幕墙和隔断等部件,提高建筑的安全性和美观性。
透明铝还具有良好的隔热和隔音性能,可以提高建筑的节能性能和舒适性。
总之,新型建筑材料的应用将会推动建筑行业的发展,提高建筑物的安全性、耐久性、舒适性和节能性能。
随着科技的不断进步和创新,相信会有更多更加先进和环保的新型建筑材料出现,为建筑行业带来更多的可能性和发展空间。
十大新型建筑材料一、免蒸泡沫混凝土砌块砖泡沫混凝土砌块(又称免蒸压加气块)属于加气混凝土砌块的一种,其外观质量、内部气孔结构、使用性能等均与蒸压加气混凝土砌块基本相同。
这是一种新型节能环保墙体材料,具有轻质高强,减轻建筑物负荷;良好的抗压性能;抗震性好;不开裂、使用寿命长;抗水性能好的突出特点。
二、水泥发泡外墙保温装饰一体板外墙保温装饰一体板将装饰和保温施工合二为一,节约了近十道工序,大大节约了施工时间,相对于传统保温方法,缩短60%的工期,施工效率提高一倍。
通过先进安装体系与墙体相互配合,形成低碳节能、装饰、防水、防霉、防火与建筑一体的美观效果。
三、水泥发泡轻质复合隔墙板水泥发泡轻质隔墙板利用水泥发泡作为芯材,制作而成的轻质隔墙板,具备承重、隔音、防火等特点,是一种新型隔墙材料。
广泛用于建筑内墙、外墙、屋面、围墙隔断填充,可加快建设速度,减轻劳动强度,降低工程造价,有效提高建筑使用面积。
四、太空板(屋面、墙体)太空板是由钢边框或预应力混凝土边框、钢筋桁架、发泡水泥芯材、上下水泥面层(含玻纤网)复合而成的集承重、保温、轻质、隔热、隔声、耐火等优良性能于一身的新型节能、绿色、环保型建筑板材。
五、防水复合石木地板由于普通木质地板防水性能差,遇到水便会膨胀、变形,因此,用户不得不将卫生间铺满冰冷、坚硬的瓷砖或者石材。
现在他们便有了新的选择,防水实木地板的出现则令人眼前一亮。
因为能够长期耐受水分的侵蚀而不发生任何性状改变,这款地板也被人称为“卫生间地板”。
六、无梁楼板水泥发泡模壳为组合式一次性模板,省去大型大梁,减少了内柱,从而使得建筑的有效空间大大增加,层高也相应降低,打破了常规楼板因跨度大,需增加板厚,增加混凝土和用钢量,造价高等不经济的传统作业法。
七、水泥发泡防火门芯板水泥发泡防火门芯板是新一代防火填充材料,具有不燃、防火耐火、隔热性能好、耐水浸泡不散、环保、轻质、隔音等特点。
制品燃烧性能达a1级,不腐蚀各种材质的门板,性能指标优于传统的防火材料(硅酸铝、岩棉、菱镁发泡)是很好的环保替代产品。
新型建筑材料的基本情况一、新型建筑材料的定义新型建筑材料是指相对于传统建筑材料而言,具有更好的性能、更高的可持续性和更低的环境污染的一类建筑材料。
新型建筑材料包括但不限于混凝土、钢筋混凝土、砖石、木材等传统建筑材料的改良品,以及玻璃纤维增强塑料(GFRP)、碳纤维增强塑料(CFRP)、岩棉板等新型复合材料。
二、新型建筑材料的特点1. 更好的性能:新型建筑材料具有更高的强度、更好的耐久性和更好的隔音隔热性能,可以满足现代人们对于舒适和安全环境的要求。
2. 更高的可持续性:新型建筑材料在生产、使用和废弃处理等方面都比传统建筑材料更加环保,可以减少资源浪费和环境污染。
3. 更低的环境污染:新型建筑材料在生产过程中使用了更少或者不使用有害物质,可以降低对环境的污染。
三、新型建筑材料的种类1. 玻璃纤维增强塑料(GFRP):GFRP是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,具有轻质、高强度、防腐蚀等特点,被广泛应用于建筑结构中。
2. 碳纤维增强塑料(CFRP):CFRP是一种由碳纤维和树脂组成的复合材料,具有高强度、轻质、耐腐蚀等特点,被广泛应用于桥梁、隧道等建筑结构中。
3. 岩棉板:岩棉板是一种以天然岩石为原料,经过高温熔化后加入适量的结合剂制成的板材,具有良好的隔音隔热性能和防火性能。
4. 高性能混凝土:高性能混凝土是一种由水泥、骨料、粉煤灰等原材料制成的混凝土,具有更高的强度和更好的耐久性。
5. 钢筋混凝土复合板:钢筋混凝土复合板是一种由钢筋和混凝土组成的复合材料,具有高强度、耐久性好等特点。
四、新型建筑材料的应用新型建筑材料被广泛应用于建筑结构中,如桥梁、隧道、高层建筑等。
同时,新型建筑材料也逐渐应用于室内装修中,如墙面装饰、地板铺设等。
随着科技的不断进步和人们对于环保的要求不断提高,新型建筑材料在未来的应用前景非常广阔。
五、新型建筑材料的发展趋势1. 多功能化:未来新型建筑材料将会更加注重多功能化设计,以满足不同场景下的需求。
新型建筑材料在当今社会,建筑行业的发展日新月异,新型建筑材料的出现为这个领域带来了革命性的变化。
新型建筑材料不仅在性能上超越了传统材料,还在环保、节能、可持续发展等方面展现出了巨大的优势。
首先,让我们来了解一下什么是新型建筑材料。
新型建筑材料是指在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,它们具有更好的性能、更高的质量、更环保的特点以及更多样化的功能。
这些材料的研发和应用,是为了满足现代建筑对于安全性、耐久性、舒适性和美观性等方面的更高要求。
新型建筑材料的种类繁多,其中保温隔热材料备受关注。
在过去,建筑物的保温性能往往不够理想,导致能源的大量浪费。
而如今的新型保温隔热材料,如真空绝热板、气凝胶等,具有出色的保温效果。
真空绝热板利用真空环境极大地降低了热传递,其保温性能是传统保温材料的数倍。
气凝胶则是一种具有极低导热系数的材料,同时还具有防火、防水等优点。
使用这些新型保温隔热材料,可以显著降低建筑物的能耗,减少对环境的影响。
另外,新型防水材料也在建筑中发挥着重要作用。
传统的防水材料在长期使用后容易出现渗漏等问题,而新型的高分子防水材料,如TPO 防水卷材、PVC 防水卷材等,具有更好的耐候性、耐腐蚀性和防水性能。
这些材料的使用寿命更长,能够有效地保护建筑物免受水的侵蚀,提高建筑物的耐久性。
新型建筑材料在环保方面也有突出表现。
例如,利用工业废渣、废料生产的建筑材料,不仅减少了对自然资源的开采,还实现了废弃物的再利用。
粉煤灰砖、矿渣水泥等就是这类环保材料的代表。
它们的性能与传统材料相当,甚至在某些方面更优,同时还降低了生产成本,减少了环境污染。
在可持续发展的大背景下,可再生材料也逐渐成为新型建筑材料的重要组成部分。
竹材、木材等天然可再生材料经过现代加工技术处理后,可以用于建筑结构和装饰。
这些材料不仅具有良好的力学性能,还能够吸收二氧化碳,对环境友好。
此外,一些新型的植物纤维复合材料,如麻纤维增强复合材料,也具有广阔的应用前景。
新型建筑材料有哪些新型建筑材料是指比传统材料具有更好性能或者更环保的建筑材料。
随着科技的不断进步,人们对建筑材料的要求也越来越高,新型建筑材料应运而生。
下面是几种常见的新型建筑材料:1. 碳纤维:碳纤维具有很高的强度和轻质化的特点,可以用于增强钢筋混凝土结构,提高建筑物的抗震能力。
碳纤维还可以制作透明材料,用于建造高楼大厦的窗户和幕墙,使建筑物更加美观。
2. 高性能混凝土:高性能混凝土采用高品质的水泥、骨料和外加剂,具有较高的抗压强度和耐久性。
它可以减少结构体积、提高建筑物的承载能力,并且在抗震方面表现出色。
3. 高效隔热材料:高效隔热材料可以在保持建筑物温度舒适的同时减少能耗。
例如,气凝胶是一种能够有效隔热的材料,具有超低的热导率和极高的吸音性能。
4. 智能玻璃:智能玻璃是一种可以自动调节透明度的材料,在不同光照条件下,可以调节窗户的透光率,有效控制室内光照和温度,提高建筑的节能性能。
5. 冷却涂料:冷却涂料可以降低建筑物的表面温度,减少热传递,从而降低室内的温度,减少空调的能耗。
该材料具有较高的太阳光反射率和红外线辐射反射率。
6. 生态材料:生态材料是指采用可再生或可回收材料制造的建筑材料,具有环保和可持续的特点。
例如,竹木材料广泛用于建造生态住宅,具有很高的强度和美观的外观。
7. 钢结构:钢结构是一种轻质高强度的建筑材料,可以用于建造高层建筑和大跨度的桥梁。
钢结构具有优良的抗震性能和可塑性,可以快速安装和拆卸。
8. 太阳能材料:太阳能材料是指能够将太阳能转化为电能或热能的材料,如太阳能光伏电池和太阳能热水器。
太阳能材料可以提供清洁、可再生的能源,减少对传统能源的依赖。
以上是一些常见的新型建筑材料,它们在提高建筑物性能、降低能耗和保护环境方面发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步,相信将会出现更多创新的建筑材料。
新型建筑材料
新型建筑材料是指较传统的建筑材料块、梁、柱等建筑构件,采用新的材料及技术,提高建筑的性能和环境适应能力的一种建筑新材料。
新型建筑材料通常具有以下几个特点:
首先,新型建筑材料具有较好的环保性能。
相比传统材料,新型建筑材料采用了更加环保的原材料,生产过程中减少了对环境的污染,能够有效地减少对自然资源的消耗。
同时,新型建筑材料具有优良的耐候性,能够在不同的气候条件下保持稳定的性能,减少了材料的更换频率,节约了能源和材料的消耗。
其次,新型建筑材料具有较好的耐久性。
新型建筑材料采用了新的材料和工艺,提高了材料的强度和耐久性,延长了建筑的使用寿命。
例如,新型建筑材料中的复合材料具有较好的抗腐蚀性能,能够在潮湿或酸碱环境中长期使用而不受损。
再次,新型建筑材料具有较好的节能性能。
新型建筑材料能够有效地隔绝热量和冷热传导,减少了建筑物能量的损耗。
例如,采用隔热板作为外墙保温材料可以起到很好的隔热效果,减少了空调和供暖的能源消耗。
同时,新型建筑材料还能够充分利用太阳能等自然能源,减少对传统能源的依赖,实现建筑的可持续发展。
另外,新型建筑材料具有较好的安全性能。
新型建筑材料采用了阻燃、耐火等特殊工艺,能够有效地防止火灾事故的发生。
同时,新型建筑材料还具有较好的抗震性能,能够在地震等自然灾害中保持建筑物的完整性,减少人员伤亡和财产损失。
综上所述,新型建筑材料具有环保、耐久、节能和安全等多方面的优势。
它们能够满足人们对建筑品质和环境保护的需求,推动建筑行业的可持续发展。
在未来的建筑设计和施工中,应广泛应用新型建筑材料,实现建筑的可持续发展和生态环境的改善。
新型建筑材料大全近年来,随着科技的进步和人们对可持续发展的关注不断增加,新型建筑材料的研发和应用也日益受到重视。
这些材料不仅能够满足建筑物的结构和安全需求,还具有环保节能、耐久性高、施工便捷等特点。
本文将介绍几种新型建筑材料,希望能够给读者提供一个全面的了解。
1. 高性能混凝土 (High-performance concrete)高性能混凝土是一种具有优异力学性能,能够满足各种特殊工程要求的建筑材料。
它的强度高、耐久性好,能够减小结构体积和自重,提高建筑物的使用效率。
此外,高性能混凝土还具有较好的抗渗性能和抗冻性能,适用于高层建筑、大跨度桥梁和海洋工程等。
2. 钢结构材料 (Steel structural materials)钢结构是目前建筑领域中常用的一种结构形式,因其具有重量轻、强度高、施工便捷等优点而得到广泛应用。
随着科技的发展,钢结构材料也在不断创新。
高强度钢、防腐钢、高温钢等新型钢材被广泛应用于建筑领域,为建筑物提供了更大的自由度和耐久性。
3. 光触媒材料 (Photocatalytic materials)光触媒材料是一种能够利用太阳光进行光催化反应的材料。
通过其表面的光催化层,能够对有害物质进行分解和氧化,从而起到净化空气和抗污染的作用。
光触媒材料常用于建筑物的外墙、屋顶和窗户等部位,可以有效降低空气污染、抑制细菌繁殖,提高室内空气质量。
4. 太阳能材料 (Solar materials)太阳能是一种清洁、可再生的能源,其在建筑领域的应用越来越受到青睐。
太阳能电池板是最常见的太阳能材料,可以将太阳能转化为电能供建筑物使用。
此外,太阳能热水器、太阳能屋顶和太阳能智能玻璃等材料也被广泛应用于建筑物的能源利用和节能环保。
5. 高性能保温材料 (High-performance insulation materials)高性能保温材料是一种具有优异保温性能的材料,能够有效减小建筑物的能量消耗。
青岛理工大学《新型建筑材料论文》学生姓名: WWW 学号: 2321324323指导教师: TT土木工程学院土木工程专业 092 班2012 年 5 月 4 日改变世界的新型奇迹材料----石墨烯特征,性能及应用的研究摘要:石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料同时也是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料。
[1]它具有独特的电学、机械力学和热学性质,在诸多领域都有着潜在的应用价值,如最近开发的快速晶体管、柔性透明电子产品、光学设备以及目前正在开发的太赫兹主动元件。
[2]关键字: 石墨烯, 特征,性能,应用,石墨烯的特征单层石墨烯虽然已经成功制得, 但目前其表征手段还十分有限, 成为制约石墨烯研究的瓶颈之一。
由于单层石墨烯理论厚度只有0.335nm,在扫描电镜中很难观察到。
原子力显微镜是确定石墨烯结构的最直接办法。
原子力显微镜可以表征单层石墨烯, 但也存在缺点: 且在表征过程中容易损坏样品; 此外, 由于C 键之间的相互作用, 表征误差达0. 5nm甚至更大, 这远大于单层石墨烯的厚度, 使得表征精度大大降低。
制备工艺石墨烯( g raphene) 是由单层六角原胞碳原子组成的蜂窝状二维晶体, 是构建其他维度碳质材料( 如0D 富勒烯、1D 纳米管、3D 石墨) 的基本单元。
2004 年, 英国曼彻斯特大学的物理学教授Geim 等用一种极为简单的方法剥离并观测到了单层石墨烯晶体。
在发现石墨烯以前, 石墨烯主要用于C60 , CNT 的构建模型。
大多数物理学家认为, 热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。
由于其独特的二维结构和优异的晶体学质量, 石墨烯蕴含了丰富而新奇的物理现象, 具有优异的电学、热学和力学性能。
所以, 它的发现立即震撼了凝聚态物理界, 并迅速成为物理、化学、材料等众多学科的研究热点。
本文分析了1 年有关石墨烯的论文, 对石墨烯的制备、表征及应用方面的最新进展进行了综述, 并对各种制备技术及表征手段进行了分析评价。
石墨烯的制备机械剥离法、加热SiC法是制备石墨烯的典型方法, 但这些方法制备的样品存在一定缺陷, 不能反映理想石墨烯的本征物性。
随着对石墨烯研究的不断深入, 近 1 年来新的制备方法不断涌现, 主要有以下几种:1.外延生长法外延生长法是利用生长基质的结构种! 出石墨烯。
Pan等以含碳的钌单晶在超高真空环境下高温退火处理, 使元素向晶体表面偏析形成外延单层石墨烯薄膜, 通过优化生长条件获得了理想的毫米级外延石墨烯二维单晶材料。
低能电子衍射结果证实了石墨烯样品毫米级的高度有序性。
这种高质量石墨烯的获得, 为石墨烯基础问题的深入研究及其进一步在器件方面的应用提供了一种新方法和理想体系。
但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀, 且石墨烯和基质之间的粘合会影响碳层的特性。
2.氧化石墨还原法氧化石墨还原法是以鳞片石墨为原料, 经过一系列的氧化获得氧化石墨 , 氧化石墨再经还原而获得石墨烯的方法。
Li 等利用还原氧化石墨的方法, 在没有任何化学稳定剂的情况下, 通过控制石墨层间的静电力, 制备出了在水中稳定分散的石墨烯悬浮液。
该种方法可制备出大量廉价的石墨烯材料, 可应用于抗静电涂层、柔性透明电子设备、高性能组件和纳米医学。
Vincent 等[ 11] 将氧化石墨纸直接放入水合肼中, 通过水合肼的还原将氧化石墨上的氧化官能团除去, 从而制得单层石墨烯的水合肼溶液。
由于石墨烯周围分布大量的负电荷, 这种悬浮液通过静电斥力可稳定存在几个月而不发生沉降。
可应用于纳米电子器件、场效应晶体管等领域。
鉴于Hummers 法制备氧化石墨耗时, 且对其官能团的功能化难以控制, Shen 等以过氧化苯甲酰为氧化剂, 利用过氧化苯甲酰的插入作用, 可以快速、简便、大批量制备氧化石墨及石墨烯。
进一步对其表面功能化, 这种氧化石墨烯薄片可以溶于不同的溶剂, 扩大了石墨烯的应用领域。
但是氧化石墨还原法制备的石墨烯也存在一定缺陷: 经过强氧化剂氧化过的石墨并不一定能够完全还原, 导致其一些物理、化学等性能损失, 尤其是导电性。
但是这种方法简便且成本较低, 可实现石墨烯的批量生产。
3.剥离,再嵌入-扩涨法氧化石墨还原法制备石墨烯过程中, 天然石墨难以完全氧化, 所制备的样品导电性差。
基于此, Li 等提出剥离再嵌入扩涨法, 制备出高质量的石墨烯片( GS) 。
即室温下将预处理的石墨用发烟硫酸氧化24h, 过滤洗涤后将样品置于DMF 和TBA 的混合液中超声5min; 样品放置3天使TBA 完全进入石墨层间, 之后于甲氧基聚乙二醇磷脂酰乙醇胺( Phospholipid PEG) 中超声1h, 即可制得石墨烯片。
此法制备的石墨烯在有机溶剂中稳定悬浮, 室温及低温下表现出极高的导电性, 比通常用还原氧化石墨方法获得的石墨烯的电导高两个数量级。
他们通过LB 膜组装技术, 将悬浮在溶剂里的石墨烯一层一层地转移到固体表面, 制成大面积的透明导电膜。
高质量石墨烯及其LB 膜的制备对未来石墨烯的大规模应用具有重要意义。
然而在制备单层高导电性的石墨烯及批量化生产方面有待进一步研究。
4.有机合成法相对于其他方法, 通过自下而上的有机合成法可以制备具有确定结构且无缺陷的石墨烯纳米带, 并可以进一步对石墨烯纳米带进行功能化修饰。
苝酰亚胺是由苝核和具有强吸电子能力的酰亚胺基团构成, 其bay 位提供了丰富的化学反应的可能性。
Qian 等以苝酰亚胺为重复单元, 通过偶联反应将两分子苝酰亚胺沿其bay 位结合在一起, 合成出二并苝酰亚胺, 并沿其bay 位构筑宽度受限( 1nm 左右) 、长度可控的石墨烯纳米带, 这实现了酰亚胺基团功能化的石墨烯纳米带的高效化学合成。
在以上工作基础上, 研究人员发现四溴苝酰亚胺在碘化亚铜和脯氨酸的活化下可以实现多分子间的偶联反应, 得到了不同尺度大小的并苝酰亚胺, 实现了酰亚胺基团功能化的石墨烯纳米带的高效化学合成, 通过高效液相分离了两种三并苝酰亚胺异构体, 进一步地结合实验方法和理论计算明确阐明了其结构。
这类具有酰亚胺基团功能化的石墨烯纳米带具有新颖的结构、特殊的光电性质和潜在的应用价值.石墨烯的潜在应用领域1.能源存储众所周知,材料吸附氢气量和其比表面积成正比,石墨烯拥有质量轻、高化学稳定性和高比表面积的优点,使其成为储氢材料的最佳候选者。
希腊大学Froudakis等设计了新型3D碳材料,孔径尺寸可调,他们将其称为石墨烯柱。
当这种新型碳材料掺杂了锂原子时,石墨烯柱的储氢量可达到6.1%(wt)。
Ataca 等用钙原子(Ca)掺杂石墨烯,利用第一性原理和从头算起的方法得到石墨烯被Ca原子掺杂后储氢量约为8.4%(wt);他们还发现氢分子的键能适合在室温下吸/放氢,Ca会留在石墨烯表面,有利于循环使用。
Ataca的研究结果又一次推动石墨烯储氢向前迈进一步。
因此,石墨烯这种新材料的出现,为人们对储氢材料的设计提供了一种新的思路和材料。
[3]2. 石墨烯纳米复合材料2001年4月8日在线发表在国际著名期刊small上,4月11日即受到相关国际媒体的关注,其中ChemPubSoc Europe (欧洲化学出版协会)旗下的“ChemistryViews”以One Step to Graphene Composites为题对该工作进行了介绍。
报道称“目前报道的石墨烯-金属纳米材料不得不通过化学或热还原氧化石墨烯和金属先驱物的混合物来制备,这些方法涉及高毒性化学试剂、高温和多步反应。
中国湖南大学的罗胜联及同事采用电化学共沉积实现金属纳米粒子与石墨烯的层层自组装。
相比纯石墨烯膜,这种材料的导电性更好且比表面积更大。
这种方法具有推广价值,可广泛应用于石墨烯基复合材料的制备,如制备电子器件、超级电容器以及传感器用复合材料。
”同行专家评价该项研究成果重要性为该领域顶尖15% 之列。
该课题组合成的石墨烯基复合材料不但在电子器件、超级电容器以及传感器方面具有巨大应用前景,而且在环境污染控制领域具有很大应用潜力,如光催化降解有机污染物。
将石墨烯与半导体光催化剂采用类似方法结合,石墨烯的大比表面积能极大地促进有机污染物的吸附,提高光催化过程的传质效率;层层自组装结构具有大的界面面积,有利于催化剂光生载流子的分离与传输,避免光生电荷的复合,提高光电转换效率罗胜联教授课题组的研究为石墨烯基复合材料的制备与结构控制提供了全新的手段和思路,具有重要的科学价值及应用前景。
[4]3.纳米电子器件石墨烯具有很好的导电性, 其廉价大规模生产可能会极大地促进石墨烯在高传导率集成电路方面的研究。
石墨烯很有可能成为组建纳米电子器件的最佳材料, 可能是下一代电子器件的替代品, 用它制成的器件可以更小, 耗能更低, 电子传输速度更快。
然而, Ky le 等的研究表明, 石墨烯边缘的晶体取向会对其电性能产生相当重要的影响。
结果显示, 锯齿型边缘( zigzagedge) 表现出了强边缘态, 而椅型边缘( arm chair edg e) 却没有出现类似情况。
尺寸小于10nm、边缘主要是锯齿型的石墨烯片表现出了金属性, 而不是先前预期的半导体特性。
石墨烯与碳纳米管不同, 它是平面结构, 因此更适合传统芯片的制造工艺。
但这项实验的结果表明, 若要将石墨烯用于纳米电子器件, 必须注重其边缘的工程控制, 以获得统一的材料性能。
在5nm 大小的石墨烯片上, 只要有一小段边缘是锯齿型的, 就会将材料由半导体变为导体。
4.可做“太空电梯”缆线据科学家称,地球上很容易找到石墨原料,而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质,它将拥有众多令人神往的发展前景。
它不仅可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣,甚至还为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门。
美国研究人员称,“太空电梯”的最大障碍之一,就是如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达23000英里并且足够强韧的缆线,美国科学家证实,地球上强度最高的物质“石墨烯”完全适合用来制造太空电梯缆线!人类通过“太空电梯”进入太空,所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。
为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料,美国NASA 此前还发出了400万美元的悬赏。
[5]5.在微电子上的应用是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高出百倍。
同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。
如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,可以承受一只猫的重量,而吊床本身重量不足1毫克,只相当于猫的一根胡须。
石墨烯的导电性比铜更好,导热性远超一切其他材料。