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石墨烯中的力学前沿理论

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2018-08-06 02:35   浏览:

石墨烯中的力学前沿理论

  世界石墨资源主要分布在中国、印度、墨西哥、巴西、马达加斯加等国家,据美国地质调查局统计数据显示,2012年世界石墨储量约7700万吨,中国的储量为5500万吨,占世界储量的71%,各国所占比例情况见图 1。石墨是我国的优势资源之一。

  东北网8月5日讯 (记者 陈显春 侯巍)8月5日晚,东北网记者在“宝泰隆杯”2018中国(七台河)石墨烯应用创新创业大赛媒体见面会上获悉,本次大赛6日正式启幕,共有2位院士、40位科学家及40位企业家参加,评选石墨烯应用领域优秀科研成果,并将这些前沿项目转化产业项目落地七台河。

  近日,中科院力学研究所非线性力学国家重点实验室的魏宇杰研究员和美国科罗拉多大学博尔德分校机械工程系的杨荣贵教授(共同通讯)等人,总结了石墨烯缺陷力学的理论进展,及其变形理论。介绍了石墨烯的结构-力学性质关系,就其弹性、强度、弯曲以及起皱与缺陷的关系进行了阐述。相关成果以Nanomechanics of graphene为题发表在近期出版的National Science Review上。

  自从Novoselov等人成功剥离石墨烯后,石墨烯的力学性能研究就提上了研究日程。基于连续介质的经典力学理论通常不适用于这类具有单原子厚度极限的材料;针对这种材料所呈现出的新的力学行为,需要发展石墨烯纳米力学的新理论。同时,热力学引起的固有或人工引入的缺陷,对石墨烯的力学行为起着关键性的作用。更重要的是,高强度只是石墨烯诸多优越的力学性能的一个方面:它的原子级薄层,使得石墨烯与许多包括富勒烯和碳纳米管在内的同素异形体一样,具有独特的力学性能,比如具有超低的弯曲刚度。

  随着智能手机的发展,用户也慢慢从电脑转移到了手机上。随着智能手机的用户数越来越多,一些手机厂商或者软件厂商为了提高智能手机用户体验,迅速把很多手游融入到手机中。因此也越来越多的手游加入了智能手机中,而后来随着游戏需求越来越高,所需要的性能越来越高,而衍生了现在的游戏手机。

  石墨的提纯是制备所有石墨材料的基础,是石墨材料发展的共性问题。本文简介了石墨资源特征,主要从浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等方面详细介绍了石墨提纯工艺的技术现状,展望了石墨提纯的发展方向。

  据悉,为了推动七台河市石墨烯产业快速发展,集聚技术、资金、人才等创新资源,促使更多石墨烯产业应用项目在七台河市落地转化,高起点、高质量建设国家石墨烯特色产业基地。七台河市将进一步完善促进创新成果转化的园区承载平台、进一步完善促进创新成果转化的政策支持平台和进一步完善促进创新成果转化的人才支撑平台。使更多的战略投资者积极参与七台河石墨烯小镇建设,共同把石墨烯小镇建成新材料产业创新发展的策源地、产业的新跑道、资本的新天地,让“点墨成金”成为现实。

  七台河作为“煤化之都”,煤化工业基础全省最好、产业链条全省最长、所占份额全省最大,精深加工程度居于全国前茅。在全国率先实现石墨烯公斤级到吨级的突破,成为行业先行者、引领者、佼佼者。七台河市委常委、宣传部长、市政府副市长安虎贲在媒体见面会上说,“在国家科技部火炬中心指导下,从2017年起,与中国石墨烯产业技术创新战略联盟将连续三年共同举办中国(七台河)石墨烯应用创新创业大赛。去年的大赛共与6家国内知名企业和院所就10个项目签订了合作协议。”

  目前的游戏手机主要有雷蛇的REZRA Phone,小米的黑鲨游戏手机,努比亚红魔游戏手机以及华为的ROG phone。这些手机都是专为游戏而生,而最近笔者在国外手机论坛中发现了一款诺基亚的游戏手机,这款手机名字叫NOKIA Nintendo Phone,中文名为诺基亚 任天堂手机,从名字来看,诺基亚手机应该与知名游戏厂商任天堂合作,而这款手机则是诺基亚和任天堂冠名。

  将石墨原料加工成石墨材料,从技术上首先必须对其提纯,而后再根据所应用的领域在粒度、形貌或性能上进行加工。石墨提纯质量的高低决定着石墨材料的使用特性和综合性能,石墨纯度越高,应用价值越高。不管是用于人造金刚石的原料、锂离子电池的阴极材料、燃料电池的双极材料、密封、导热的柔性石墨材料,还是用于航空航天、国防、核工业的特殊石墨材料,都要求石墨的纯度为含碳 99%~99.99%,甚至更高。

  本文研究了石墨烯的平面内和平面外的力学行为,介绍了在弹性、强度和弯曲方面石墨烯结构-力学性能间的关系。虽然仅仅是宏观尺度上的导出和验证,但是几种连续理论公式已成功应用于描述单层石墨烯的弹性研究中。目前的石墨烯变形理论和建模工具,可能还适用于不断增长的其他二维材料。同时,本文指出了石墨烯研究中面临的几个重要的力学难题。