石墨烯导电灯泡什么原理

石墨烯导电灯泡什么原理,第1张

石墨烯导电灯泡原理:

石墨烯仅有一个原子厚度,是碳的理想晶体形式。研究组再小片石墨烯连接到金属电极上,使其悬空于基底材料上方并加载一定的电流使其加热。这种新型宽带光源可以被集成到硅芯片上,从而为实现原子厚度,可折叠且透明背景显示技术以及基于石墨烯的硅芯片光通讯技术铺平了道路。

在芯片表面的微小结构中实现发光可以最终通往完全整合的光子电路,从而用光来代替目前在半导体电路中使用的电流的角色。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

相关信息

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键,并有如下的特点:碳原子有4个价电子,其中3个电子生成sp2键,即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子,近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键,新形成的π键呈半填满状态。

研究证实,石墨烯中碳原子的配位数为3,每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米,键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外,每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键,因而具有优良的导电和光学性能。

近期,美韩两个的科学家制作了世界上体积最小的灯泡,只有一个原子那么大,用肉眼可以观察到。据悉,这是用石墨烯制作的,虽然前面报道过用石墨烯制作最耐用的灯泡,寿命长达37年,而这次科学家又用石墨烯做材料,制成了体积最小的灯泡,可以看出石墨烯已经成为未来灯具的主要材质。其实,石墨烯就是一层纯碳,只有一个原子那么厚点,比较柔韧又很有强度,导电性能比较好,导热性能很低,这样就能延长使用寿命。由于石墨烯导热性能低,热量会集中在一个点上,当温度上升到2500摄氏度时,就会发出强光,这样的光照就和白炽灯相似,可以用来照明。现在市面上的灯泡大都是用钨丝制作的,石墨烯的使用将会有望替代钨丝,如果石墨烯能够很好地被利用的话,那么这不仅是在照明方面,而且还给通信和家电等电子产业方面带来很大的变革。

石墨烯是一种新发现的材料,它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等,根据它的这些特性我们就能知道它的用途.

石墨烯具有优良导热性,故适合做交通信号灯和电动汽车中使用的半导体材料

石墨散热片( TCGS-S : Thermal Flexible Graphite sheet)的化学成分主要是单一的碳(C)元素,是一种自然元素矿物。薄膜高分子化合物可以通过化学方法高温高压下得到

(TCGS-S)石墨化薄膜,因为碳元素是非金属元素,但却有金属材料的导电、导热性能,还具有象有机塑料一样的可塑性,并且还有特殊的热性能,化学稳定性,润滑和能涂敷在固体表面的等一些良好的工艺性能,因此,在电子、通信、照明、航空及国防军工等许多领域都得到了广泛的应用。

石墨散热片的散热原理:

典型的热学管理系统是由外部冷却装置,散热器和热力截面组成。而散热片的重要功能是创造出最大的有效表面积,在这个表面上热力被转移并有外界冷却媒介带走。石墨散热片就是通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的将热量转移,保证组件在所承受的温度下工作。


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