石墨烯是什么材料

1、石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的二维碳纳米材料，其结构呈现出六角型蜂巢晶格。因其卓越的光学、电学、力学性能，石墨烯在材料科学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等领域展现出巨大的应用潜力，被广泛认为是一种具有革命性的未来材料。

2、石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，同时具有良好的韧性且可以弯曲。其理论杨氏模量达到1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。经氢等离子改性的还原石墨烯也显示出极佳的强度，平均模量可达到0.25TPa。尽管由石墨烯薄片组成的石墨纸具有许多孔隙，显得较为脆弱，但通过氧化得到的功能化石墨烯制成的石墨纸则表现出异常的坚固与强韧。

3、石墨烯的热传导性能非常出色。无缺陷的单层石墨烯导热系数高达5300W/mK，是迄今为止导热系数最高的碳材料，优于单壁碳纳米管（3500W/mK）和多壁碳纳米管（3000W/mK）。即使作为载体，其导热系数也能达到600W/mK。此外，石墨烯的弹道热导率能够使碳纳米管的弹道热导率下限降低。

4、石墨烯的结构极为稳定，碳原子之间的键长仅为1.42埃。在外力作用下，石墨烯的碳原子面能够弯曲变形，而不需要重新排列以适应外力，从而保持其结构的稳定性。这种稳定的晶格结构赋予了石墨烯优异的导热性能。