石墨烯发热的原理

石墨烯新材料 2020-03-07 2 0

石墨烯

石墨烯发热的原理
首先我们要简单科普一下石墨烯以及石墨烯发热的原理,
石墨烯是个啥?石墨烯、石墨以及金刚石都是碳原子,属于同素异形体的一种,石墨烯就是单个的碳原子组成的材料,石墨和金刚石都是碳原子按照一定的规则组合而成的,简单来说,石墨烯就是属于二维平面结构的碳元素材料。给大家举一个简单的例子,我们写字的2B铅笔(就是石墨),我们在白纸上写字,轻轻一划,就可能留下单层或者多层石墨烯,在工业使用上,我们把十层以内的碳原子都称为石墨烯,单层的价格非常贵,主要用于航天、军工领域;多层的石墨烯才会应用到民用领域,价格几百元每克,以添加成分的方式加入到地暖中还是阔以用的。
石墨烯地暖主要应用石墨烯材料超强的导电和导热性能,通过磁控溅射工艺将石墨烯均匀平喷到石墨纤维超导纳米基材上,以二维晶体石墨烯为超导体,在电的驱动作用下超强发热,其热能是传统电暖的数十倍。具有加热速度快、电热转换效率高、温度更均匀等特性,可广泛应用于家装市场、工装市场、教育市场、医疗场所以及旧楼改造等等,产品采用智能温控系统,可实现手机APP远程控制,随开随关,即开即热,分数分户控制,非常适合现代生活习惯和节奏。远红外光波供暖就和人们晒太阳暖和的原理是一样的。太阳光里的远红外光被称为“生命之光”,是万物生长必需的能量,所以市面上会有很多远红外光的养生保健仪器。

石墨烯简介
石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。
由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在 8~10nm 范围内,纵向尺度大概为 0.7~1.0nm。这种三维的变化可引起静电的产生,所以使石墨单层容易聚集。同时,褶皱大小不同,石墨烯所表现出来的电学及光学性质也不同。
除了表面褶皱之外,在实际中石墨烯也不是完美存在的,而是会有各种形式的缺陷,包括形貌上的缺陷(如五元环,七元环等)、空洞、边缘、裂纹、杂原子等。这些缺陷会影响石墨烯的本征性能,如电学性能、力学性能等。但是通过一些人为的方法,如高能射线照射,化学处理等引入缺陷,却能有意的改变石墨烯的本征性能,从而制备出不同性能要求的石墨烯器件。"

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