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　　什么是石墨烯

　　石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(zhǎng)法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法（CVD）。由于其十分良好的強(qiáng)度、柔韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)特性，在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息、計(jì)算機(jī)、航空航天等領(lǐng)域都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

　　石墨烯分類

　　1.單層石墨烯

　　單層石墨烯（Graphene）：指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的一種二維碳材料。

　　2.雙層石墨烯

　　雙層石墨烯（Bilayer or double-layer graphene）：指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

　　3.少層石墨烯

　　少層石墨烯（Few-layer）：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。［33］

　　4.多層石墨烯

　　多層石墨烯又叫厚層石墨烯（multi-layer graphene）：指厚度在10層以上10nm以下苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

　　石墨烯的優(yōu)異特性

　　1.力學(xué)特性

　　石墨烯中，碳原子之間的連接處于非常柔韌的狀態(tài)，當(dāng)被施加外部機(jī)械力時(shí)，碳原子面會(huì)彎曲變形，碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力，因此保持了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。石墨烯是人類已知強(qiáng)度最高的材料，比世界上強(qiáng)度最高的鋼鐵高100多倍。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)研究小組選取了10~20微米的石墨烯微粒作為研究對(duì)象，研究人員先將這些樣品放在一個(gè)表面鉆有小孔的晶體傅板上，小孔的直徑在1~1.5 微米之間。之后他們偵用金剛石制成的探針對(duì)這些放置在小孔上的石墨烯施加壓力，用以測(cè)誠(chéng)它們的承受能力。研究發(fā)現(xiàn)，在樣品微粒碎前，每100納米可承受的最大壓力達(dá)2.9微牛左右。根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可測(cè)箅出要使1微米的石墨烯斷裂，至少需要施加55牛的力。

　　2.電學(xué)特性

　　石墨稀具有超高的電遷移率，它的導(dǎo)電性遠(yuǎn)髙于目前任何高溫超導(dǎo)材料。曼徹斯特大學(xué)的研究小組在室溫下測(cè)量了單層石墨烯分子的電子遷移率，發(fā)現(xiàn)即使在含有雜質(zhì)的石墨烯中，電荷的遷移率仍可達(dá)10000厘米2/（伏 ·秒）。2008年，海姆研究小組又證明，電子在石墨稀中的遷移率可以達(dá)到前所未有的200000厘米2/（伏 ·秒）。不久之后，哥倫比亞大學(xué)的博洛京（ K .Bolotin）將這個(gè)數(shù)值再次提高到250000厘米2/（伏。秒）。而目前晶體管的主要材料單晶硅的電子遷移率只有1400厘米7（伏。秒），高純度石墨烯的電子遷移率超過單晶硅 150倍以上。此外，石墨烯的電子遷移率幾乎不隨溫度變化而變化。

　　3.光學(xué)特性

　　石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收大約2.3%的可見光，光透率高達(dá)97.7%。石墨烯層的光吸收與層數(shù)成比例，數(shù)層石墨烯（ FLG〉樣品中的每一層都可以看做二維電子氣，受臨近層的擾動(dòng)極小，其在光學(xué)上等效為幾乎互不作用的單層石墨烯（ SLG）的疊加。單層石墨烯在300~2500納米間的吸收譜平坦，在紫外區(qū)有吸收峰，這是由于石墨烯態(tài)密度中的激子移動(dòng)呈現(xiàn)范霍夫奇異性。在數(shù)層石墨烯中，低能區(qū)有與帶躍遷相關(guān)的其他吸收特性。

　　4.熱學(xué)特性

　　石墨烯也是一種熱穩(wěn)定材料。石墨烯的熱導(dǎo)率高達(dá)5300瓦/（米。開），是銅的13倍。研究現(xiàn)，單層石墨稀的導(dǎo)熱率與片層寬帶、缺陷密度和邊緣粗糖度密切相關(guān)；石墨烯片層沿平面方向?qū)峋哂懈飨虍愋缘奶攸c(diǎn)：在室溫以上，石墨烯的熱導(dǎo)率隨著溫度的增加而逐漸減小。

　　5.化學(xué)特性

　　石墨烯的電學(xué)性能受到了廣泛關(guān)注，然而它的化學(xué)特性卻一直少人問津。目前已知的化學(xué)特性有：石墨烯可以吸附和脫附各種原子和分子，如二氧化氮、氨、鉀等吸附物作為給體或受體往往會(huì)導(dǎo)致載流子濃度發(fā)生變化：而氫離子、氫氧根離子等吸附物會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電性很差的衍生物，但這些都不是新的化合物。從表面化學(xué)的角度來看，石墨烯的性質(zhì)類似石墨，因此可根據(jù)石墨來推測(cè)石墨烯的化學(xué)性質(zhì)。石墨烯的化學(xué)性質(zhì)研究將在今后數(shù)年內(nèi)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。

　　石墨烯對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的好處

　　1.超強(qiáng)的極壓抗磨性。石墨烯潤(rùn)滑油具有超強(qiáng)的極壓抗磨和粘合力，在高溫，高壓，高頻率的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中形成超強(qiáng)的石墨烯油膜，始終保持潤(rùn)滑性和粘性，從而降低5--15%汽油油耗。

　　2.超強(qiáng)的氧化穩(wěn)定性。石墨烯潤(rùn)滑油具有超強(qiáng)的氧化穩(wěn)定性和優(yōu)異的導(dǎo)熱耐高溫性能，大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音和防止發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)部位的損傷，從而延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命3倍以上。

　　3.超強(qiáng)自修復(fù)功能和高密封性。石墨烯潤(rùn)滑油中含有的微小顆粒，可填補(bǔ)氣缸內(nèi)壁損傷摩擦，具有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的自修復(fù)功能，永久保護(hù)形成，形成高密封防水，防塵，防燒機(jī)油的最佳狀態(tài)，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力恢復(fù)到接近出廠狀態(tài)。

　　4.超強(qiáng)的自清潔功能。石墨烯潤(rùn)滑油具有超強(qiáng)的自清潔功能，可以減少積碳的產(chǎn)生，降低30%左右的尾氣排放

　　發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)劑作用原理

　　在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓的環(huán)境中，能在發(fā)動(dòng)機(jī)金屬表面形成一層極薄但具有極高抗壓強(qiáng)度和耐磨性良好的鉬合金保護(hù)層，合金層厚度飽和后潤(rùn)滑油中的硫結(jié)合產(chǎn)生MoS2，是一種層狀結(jié)構(gòu)的六方晶體薄膜，能夠顯著降低摩擦系數(shù)，剩余留在潤(rùn)滑油中隨時(shí)修復(fù)被磨損的六方晶體薄膜。鉬合金保護(hù)層和六方晶體薄膜在高溫（1200度）、超低溫、高轉(zhuǎn)速、高壓和真空條件下具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性能，可大幅減少引擎內(nèi)部的摩擦，顯著提高潤(rùn)滑油的抗氧化性能，有效地抑制潤(rùn)滑油的氧化降解，同時(shí)減少高溫沉積物和低溫油泥的形成，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)形成超強(qiáng)的綜合的保護(hù)。

　　以頂級(jí)純聚碳10聚阿爾法烯烴為載體，配合特殊的有機(jī)鉬潤(rùn)滑配方，不會(huì)像普通發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)劑，沖淡機(jī)油粘度、影響原有機(jī)油添加劑的平衡，可以與任何規(guī)格的機(jī)油混合并發(fā)揮卓越的潤(rùn)滑效果。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)僅在潤(rùn)滑油的保護(hù)下，表面看似光滑，但放大后真相更加直觀，因此請(qǐng)不要僅僅更換潤(rùn)滑油，請(qǐng)給予發(fā)動(dòng)機(jī)額外的保護(hù)。