炭材料知识 3
什么是炭材料
什么是炭材料
炭材料是一种重要的碳基材料，具有多种应用领域。
炭材料是指在高温条件下，有机物质经过干馏或热解过程，去除了大部分挥发性成分后所得到的固体残渣。
炭材料主要包括木炭、活性炭、炭黑、石墨等。
这些炭材料在工业生产、环境保护、能源开发等方面都有着重要的应用价值。
首先，木炭是一种常见的炭材料，主要由木材等天然植物原料经过热解得到。
木炭具有良好的吸附性能和导电性能，被广泛应用于冶金、化工、建材等领域。
同时，木炭还可以作为生活中的燃料使用，例如烧烤、取暖等。
其次，活性炭是一种具有高度孔隙结构的炭材料，具有极强的吸附能力，被广
泛应用于水处理、空气净化、医药等领域。
活性炭的吸附作用可以有效去除水中的有机物、重金属离子等有害物质，保障了饮用水的安全和环境的清洁。
此外，炭黑是一种碳黑颗粒状的炭材料，具有良好的黑色素和导电性能，被广
泛应用于橡胶、油墨、油漆、塑料等领域。
炭黑的加入可以改善材料的性能，增加产品的强度、硬度和耐磨性，提高了产品的品质和使用寿命。
最后，石墨是一种具有层状结构的炭材料，具有良好的导电性和热导性，被广
泛应用于电池、润滑剂、耐火材料等领域。
石墨的层状结构使其具有良好的润滑性能，可以减少摩擦损耗，延长机械设备的使用寿命。
总的来说，炭材料作为重要的碳基材料，在各个领域都有着重要的应用价值。
通过对炭材料的深入研究和开发利用，可以推动工业生产的进步，改善环境质量，促进能源开发，为人类社会的可持续发展做出重要贡献。
希望未来能够进一步加强对炭材料的研究，拓展其应用领域，实现碳资源的高效利用和循环利用。
碳材料介绍(专业知识)
新型碳材料的发展及简介摘要:碳是世界上含量十分丰富的一种元素。
碳材料在人类发展史上起着主导的作用，其应用最为出众的一次是在第二次工业革命。
现代科技的发展使得人类又获得了几种新型的碳材料--碳纳米管、碳纤维、C60、碳素系功能材料等。
关键词：碳材料碳纳米管碳纤维一、前言碳是世界上含量及广的一种元素。
它具有多样的电子轨道特性（SP、SP2、SP3杂化），再加之SP2的异向性而导致晶体的各向异性和其排列的各向异性，因此以碳元素为唯一构成元素的的碳材料，具有各式各样的性质。
在历史的发展中传统的碳材料包括：木炭、竹炭、活性炭、炭黑、焦炭、天然石墨、石墨电极、炭刷、炭棒、铅笔等。
而随着社会的发展人们不断地对碳元素的研究又发明了许多新型炭材料：金刚石、碳纤维、石墨层间化合物、柔性石墨、核石墨、储能型碳材料、玻璃碳等。
其中新型纳米碳材料有：富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石、石墨烯等。
没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成如此多类结构和性质不同的物质，可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的性质，如最硬--最软、绝缘体--半导体--超导体、绝热-良导热、吸光--全透光等。
随着时代的变迁和科学的进步，人们不断地发现和利用碳，可以这么说人们对碳元素的开发具有无限的可能性。
自1989年著名的科学杂志《Science》设置每年的“明星分子”以来，碳”相继于1990年和1991年连续两年获此的两种同素异构体“金刚石”和“C60殊荣，1996年诺贝尔化学奖又授予发现C的三位科学家，这些事充分反映了60碳元素科学的飞速发展。
但是由于碳元素和碳材料具有形式和性质的多样性，从而决定了碳元素和碳材料人有许多不为人们知晓的未开发部分。
二、国内外新型碳材料的发展趋势新材料的研究开发包括四方面内容：①新材料的创制；②移植材料的新功能及新性质的发现；③已知材料的改性；④新材料创制和评价技术的开发。
近和几年人们在新材料的创制方面先后划时代地发明了低温气相生长金刚石、C60纳米碳管；在材料新发现方面发现了石墨的插层性质，使锂离子充电电池得以实用化和飞速发展；在材料改性方面提高和改进了石墨电极的性能，使之在超高电流下工作，使电炉炼钢技术出现新的突破；在新材料评价技术方面也有许多进展，如超高温超高压技术用于碳素新相的探索等。
炭的种类与用途
炭的种类与用途炭是一种可燃的固体物质，可以通过高温热解有机物材料得到。
它具有较高的热值和稳定性，广泛应用于不同领域，并分为多个种类。
本文将介绍炭的种类及其各自的用途。
一、木炭木炭是最常见的炭种之一，制作木炭主要通过将木材在高温下进行热解反应得到。
木炭具有较高的热量，可以作为优质的燃料供给户外烧烤、烹饪或暖气使用。
此外，木炭还可以用于铸造、水处理以及橡胶和玻璃工业等领域。
二、活性炭活性炭是由天然或人造原料经过特殊处理制成的一种碳材料，具有大量的微孔和表面积。
由于其极高的吸附性能，活性炭广泛应用于净化水和空气、去除有机物质和重金属、药剂和毒素等方面。
此外，活性炭还可以用于金属冶炼、催化剂载体等领域。
三、石墨石墨是一种非金属的矿石，由碳元素经过高温和高压形成。
石墨具有良好的导电性和热导性能，因此被广泛应用于电池、电解槽、铅笔芯、摩擦材料、润滑剂等领域。
此外，石墨还可以用于光伏电池、核反应堆和航天器等高科技工业。
四、煤炭煤炭是一种化石燃料，由植物残骸在地壳深处经过生物-地质作用形成。
煤炭在世界范围内被广泛用作能源供应和化工原料，可以用于发电、烧炉、煤制油气和煤化学等领域。
然而，煤炭的利用也带来了环境问题，如温室气体排放和空气污染等。
五、水晶炭水晶炭是一种由高纯度的有机材料制成的人造炭，具有高度开放性的孔结构和大量的无序孔隙。
水晶炭具有良好的电化学性能和分离性能，可以应用于超级电容器、储能设备和分离材料等领域。
此外，水晶炭还可以用于催化剂、电磁波吸收材料和环境污染物的处理等。
六、生物炭生物炭是通过将生物质材料在无氧或低氧环境下进行热解得到的一种碳材料。
生物炭具有高孔隙度和较大的比表面积，广泛应用于土壤改良、水质净化、农业废弃物处理和能源回收等领域。
生物炭可以帮助改善土壤质量、提高农作物产量，并减少化学肥料和水的使用。
七、煤化土炭煤化土炭是一种经过煤化作用的土壤有机物质，具有煤炭和活性炭的特性。
煤化土炭在农业和环境领域具有广泛应用，可以用作肥料、土壤改良剂、有机污泥处理等。
炭基材料的物理性质与性能分析
炭基材料的物理性质与性能分析炭基材料是一类基于碳元素制备的材料，具有许多独特的物理性质和优异的性能表现。
在工业制品、航天航空、能源化学、电子信息等领域中，炭基材料已经发挥了重要作用。
本文将从物理性质的角度出发，分析炭基材料的物理性质与性能表现。
1.导电性炭基材料的导电性取决于其晶体结构和含碳量。
一般来说，高度有序的碳六边形结构具有良好的导电性，例如石墨和石墨烯材料。
在石墨中，碳原子呈层状排列，每一层中碳原子呈六边形结构，层与层之间通过van der Waals力相互作用形成结构。
这种结构的存在使得石墨具有良好的导电性，同时石墨还具有优异的热导性能，这使得石墨在电器、热极材料以及石墨电极等方面具有广泛应用前景。
而对于炭纤维和碳化硅等非晶体的炭基材料，它们的导电性则较差。
2.热传导性炭基材料具有良好的热传导性，这是由于其结构中碳原子的高度有序性所决定的。
以石墨为例，它的热导率是非常高的，理论值可达2000 W/mK，而且在高温下性能表现良好。
这使得石墨在航天、核电站、高速列车等领域中具有重要的应用价值。
另外，炭纤维和碳化硅等材料的热传导性能也相对较优异，是许多高温结构材料的首选。
3.机械性能由于炭基材料是由碳元素制成的，因此它们具有优异的力学性能。
例如炭纤维具有超强的拉伸强度和模量，可以作为各种复合材料中的强化相。
石墨的层状结构赋予了其良好的脆性，所以石墨齿轮和高速切削工具等的应用在许多领域中日益普遍。
而碳化硅等复合材料在高温、高风速、高载荷等极端工况下，具有极高的强度和延展性。
4.化学性能炭基材料具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性，使得它们可以在许多酸碱和强氧化剂等环境下稳定工作。
例如碳复合材料在航空制造中得到广泛应用，特别是高温、高速度和辐射强度大的应用场合，如减速器齿轮、航空发动机叶片、火箭推进系统零部件等。
除了化学稳定行外，炭基材料还具有优异的磨损和摩擦性能，因此被广泛应用于工具、轴承、汽车刹车等领域。
炭的化学知识点总结
炭的化学知识点总结一、炭的结构炭的结构主要由碳元素构成，其结构可以分为非晶炭和晶体炭两种。
非晶炭是一种没有规则结构的碳材料，其在原子层次上呈现出无序排列的状态，因此非晶炭的力学性质和电学性质较差。
而晶体炭则是由层状结构的石墨晶体组成，其具有规则且有序的结构，因此在力学性能和导电性能方面有着较好的表现。
此外，炭材料中还存在着许多的孔隙和微孔结构，这些孔隙可以用来吸附气体、液体和固体，因此炭具有很强的吸附能力。
二、炭的性质1. 物理性质（1）密度：炭的密度较低，通常在1.5-2.0g/cm³之间，比较轻。
（2）硬度：炭的硬度比较高，常常可用于制作磨料和抛光材料。
（3）导电性：炭具有良好的导电性能，因此可用于制作电极和电磁材料。
（4）热稳定性：炭在高温下表现出很好的热稳定性，因此在高温环境下也能够维持其结构和性质不变。
2. 化学性质（1）耐腐蚀：炭具有很好的化学稳定性，不易被酸、碱腐蚀。
（2）吸附性：炭的吸附性能强，能够吸附气体、液体和固体等不同的物质。
（3）易燃性：经过适当的处理，炭能够燃烧释放热量，可用作燃料。
（4）活性：炭的表面具有丰富的活性基团，可以与其他物质发生化学反应。
三、炭的制备炭的制备方法有很多种，常见的包括燃烧法、碳化法、高温热解法等。
1. 燃烧法燃烧法是一种简单易行的制备炭的方法，其原理是将有机物料在缺氧条件下进行燃烧，使得其除碳元素外的其他元素被完全氧化，最终留下高纯度的碳元素。
这种方法制备出的炭通常密度较低，硬度较小，但成本较低。
2. 碳化法碳化法是将有机物料在高温环境下进行加热处理，使得其中的氢、氧等元素被去除，留下高纯度的碳元素。
这种方法制备出的炭通常密度较高，硬度较大，但成本较高。
3. 高温热解法高温热解法是在高温下将有机物料进行热解，以得到高纯度的碳元素。
这种方法制备出的炭通常自由度较高，结构较为活泼，具有较好的电学和力学性能。
四、炭的应用炭具有丰富的应用价值，在工业生产、环境保护、能源利用等方面都有着重要的应用。
碳材料科学-知识点总结
1、炭材料的多样性？（广义和狭义定义）广义上看：金刚石、石墨、咔宾都属于炭材料，这是一个广义的定义，但由于金刚石和咔宾在自然界存在非常少，结构也单一，不像石墨那样具有众多的过渡态中间结构（如焦炭、CF煤炭、炭黑、木炭等）。
狭义上看：炭材料一般是指类石墨材料，即以SP杂化轨道为主构成的炭材料，从无定形炭到石墨晶体的所有中间结构物质（过渡态碳），它是由有机化合物炭化制得的人造炭。
补充：新型炭材料：根据使用的目的，通过原料和工艺的改变，控制所得材料的功能，开发出新用途的炭及其复合材料。
大谷杉郎认为：新型炭材料可大致分为三类。
一是强度在100MPS以上，模量在10GPa以上使用时不必后加工的方法制得的新型炭成型物；二是以炭为主要构成要素，与树脂、陶瓷、金属等组成的各种复合材料；三是基本上利用炭结构的特征，由炭或炭化物形成的各种功能材料。
2、炭材料的基本性质?和金属一样具有导电性、导热性；和陶瓷一样耐热、耐腐蚀；和有机高分子一样质量轻，分子结构多样；另外，还具有比模量、比强度高，震动衰减率小，以及生体适应性好，具滑动性和减速中子等性能。
这些都是三大固体材料金属、陶瓷和高分子材料所不具备的。
因此，炭及其复合材料被认为是人类必须的第四类原材料。
3、炭材料科学的主要研究内容？研究自然界中（广义）一切增炭化（富碳）物质的形成过程机理，特别是着重于它（包括原料经历部分炭化的中间产物）多层次的微观结构的形成，以及此结构在外界条件（如温度、压力）影响下的转变。
此外，炭科学还研究炭集合体的各种物理与化学性质。
核心内容：自有机物前驱体出发，通过热处理使有机物转化成具有可被控制的微晶排列的炭固体，这一知识乃是炭材料科学的最核心部分。
有机原料中间状态丨终炭材料：1形成过程（机理）2、各过程中物质的结构与性质（化学、物理）3、外界条件与材料结构性能的关系；第一部分碳的结构与性能1、碳的结晶形式有哪些，阐述其结构与性能的关系？结晶形式：金刚石、石墨、咔宾、富勒烯金刚石：SP3杂化轨道，四个等同c共价键，具饱和性和方向性面心立方晶体特征：1）硬而脆；2）碳中密度最大（3.52g/cm3）; 3） 1800 E以上转换为石墨；4）电绝缘体和热良导体；5）具四个等同轨道，如果与氢、碳结合就形成典型的脂肪族化合物。
碳材料的分类及应用
碳材料的分类及应用碳材料是指由碳元素构成的各种材料，包括纯碳材料和碳化物材料。
碳材料以其独特的化学、物理和机械性能，在许多领域具有广泛的应用。
下面将对碳材料的分类和应用进行详细介绍。
一、碳材料的分类碳材料的分类方式有多种，根据成分、形态和制备方法等不同标准可以将碳材料分为不同类别。
1. 纯碳材料纯碳材料是指只含有碳元素的材料，主要包括：石墨、金刚石、纳米碳管、石墨烯等。
- 石墨：由层状的碳原子形成，具有优异的导电性、热传导性和润滑性。
广泛应用于石墨电极、高温耐火材料、摩擦材料等领域。
- 金刚石：由密密麻麻的碳原子构成，具有极高的硬度和热导率。
主要应用于超硬刀具、磨料、磨料涂层等领域。
- 纳米碳管：由碳原子卷曲形成的管状结构，具有优异的力学、电学和导热性能。
在电子器件、储能材料、复合材料等领域有广泛应用。
- 石墨烯：是由单层碳原子构成的二维材料，具有极高的导电性、热传导性和机械强度。
在传感器、透明电子器件、柔性显示器等领域有广泛应用。
2. 碳化物材料碳化物材料是指碳与其他元素形成的化合物，根据不同元素的不同形式，碳化物材料可以分为碳化硅、碳化钨、碳化钛等。
- 碳化硅：具有优异的高温机械性能、热导率和耐磨性。
在陶瓷工业、高温结构材料、电子器件等领域有广泛应用。
- 碳化钨：具有极高的硬度、抗腐蚀性和耐高温性能。
主要应用于切割工具、钨丝、电极等领域。
- 碳化钛：具有优异的导电性、热传导性和化学稳定性。
主要应用于电子器件、太阳能电池、催化剂等领域。
二、碳材料的应用碳材料以其优异的性能在许多领域有广泛的应用。
1. 电子领域碳材料在电子领域有重要的应用，如石墨电极、纳米碳管场效应晶体管（CNT-FET）、石墨烯场效应晶体管（GFET）等。
这些材料具有优异的导电性、热传导性和机械性能，可用于制造电子器件、集成电路和柔性电子等。
2. 能源领域碳材料在能源领域有重要的应用，如储能材料、电池电极、燃料电池等。
纳米碳管和石墨烯等材料具有大比表面积和优异的导电性能，可用于制造超级电容器、锂离子电池和燃料电池等。
活性炭的作用及相关知识介绍
活性炭的作用及相关知识介绍活性炭是一种经过特殊处理制成的一种多孔性吸附材料。
其原理是利用其丰富的孔道和表面积，吸附各种有机物质和气体，在环境保护、食品饮料、医药卫生等多个领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍活性炭的定义和原理、分类、制备过程、应用领域、优缺点以及发展前景。
一、活性炭的定义和原理活性炭是指经过特殊处理制成的一种多孔性吸附材料。
由于其材料孔径范围广、比表面积大、孔隙结构具有多尺度特性等独特性质，使得其在各类有机化学反应和环境污染物治理中得到广泛应用。
活性炭具有吸附，催化，电导等多种性质，可分为吸附型、催化型、电导型等多种类型。
活性炭的原理是利用其丰富的孔道和表面积，吸附各种有机物质和气体。
清洗后的活性炭表面存在着大量的分子间空隙，能够大量吸附、储存及释放细胞壁和宿主细胞内的低分子化合物。
同时，具有强烈的亲水性，使得其在使用过程中与许多接触物质具有良好的亲和性。
二、活性炭的分类根据制备方法和用途不同，活性炭可分为吸附型、催化型、电导型等多种类型，具有不同的物理化学性质和应用范围。
1.吸附型活性炭吸附型活性炭是指利用各种原料，通过炭化和活化等基本工艺制成的多孔性物质。
其吸附能力在净化处理、保护环境、去除恶臭等方面有着广泛的应用。
此外，吸附型活性炭还包括高中温气体吸附型、样品萃取型、富锐型等不同种类。
2.催化型活性炭催化型活性炭是指采用酸碱状构、络合条件等方法制得的活性炭。
它可以利用活性炭上的原子、分子活性中心，对特定反应体系进行催化作用，具有一定的催化作用。
催化型活性炭包括酸硅炭、磷硅炭等不同种类。
3.电导型活性炭电导型活性炭是指共聚单体、聚合物等材料通过电解反应制成的具有电导性的活性炭。
此类活性炭可用于柔性电子器件、传感器等领域。
三、活性炭的制备过程活性炭制备的关键步骤包括原材料选择、炭化和活化等多个阶段，不同的制备方法可产生不同孔径大小和吸附性能的活性炭。
1.原材料选择在制备活性炭的过程中，一般采用木质、树木或在高温下加热的生物质等为主要原材料。
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碳材料知识
前言：
碳，一种神奇的元素，它是地球上一切有机体生物的骨架元素，在人体元素成分中含量为18%，占人体比重的16.3%，位置第二大元素。
氧占人体元素成分的65%，鲜重第一，若按干重计算，则碳元素占54%，排第一，是构成人体最重要的元素，所以说碳是生命之源。
同样炭也是世界上唯一将对立与统一集于一体的材料，它既是最硬又是最软的材料，既是绝缘体又是导电体，既是隔热材料又是导热材料，既是全吸光材料又是全透光材料，它千变万化，独树一帜。
神秘莫测的炭，成为科学家永不放弃研究的课题。
碳材料结构
碳材料原子都是C，但因工艺改变使原子排序发生变化，形成万别千差的分子结构，因此它既是零维结构材料又是多维结构材料，既是晶体结构又是非晶体结构。
炭的神奇之处主要体现在可以借助不同的杂化方式（sp、sp2、sp3），形成不同的物理和化学性质的晶体结构，即“同素异形体”。
比如石墨、金刚石都属于晶体结构，但石墨原子结构为六方排列，金刚石却为立方结构，因化学成键方式不同具有截然相反的特性。
C60是富勒烯的代表，属于零维结构炭材料，有很好的稳定性，抗辐射和化学腐蚀，耐压程度比金刚石还高。
碳纳米管属于一维材料，石墨烯属于二维材料，石墨和金刚石属于三维材料。
炭材料结构既具有金属材料的机械性能、导电性、传热性、高强度，又具有无机和有机材料的轻、柔、吸、滑、耐腐蚀、防辐射、解毒、食用等神奇功效。
一、碳材料的发展史
人类起源－－－－－－－－－－木炭为热能的来源
人类文明时代－－－－－－－－用炭作墨汁、染料、防腐、防病
铜器时代－－－－－－－－－－用炭还原铜
十八世纪初－－－－－－－－－用焦炭炼钢
1895年－－－－－－－－－－－用炭做电极、电刷
1945年－－－－－－－－－－－活性炭用于环保
1985年－－－－－－－－－－－生产等静压石墨
1986年－－－－－－－－－－－生产热解石墨、热解炭
1988年－－－－－－－－－－－研究炭纤维、柔性石墨
1990年－－－－－－－－－－－发现C60富勒烯
1991年－－－－－－－－－－－发现碳纳米管
2004年－－－－－－－－－－－发现石墨烯
二、碳材料的种类
3.1传统碳材料有：木炭、竹炭、活性炭、炭黑、焦炭、天然石墨、石墨电极、石墨电刷、炭棒、铅笔等。
3.2新型炭材料料：等静压石墨、金钢石、炭纤维、石墨层间化合物、柔性石墨、核石墨、多孔炭、玻璃炭、储能用炭材料等。
3.3纳米炭材料有：富勒烯、炭纳米管、纳米金刚石、碳气凝胶、石墨烯。
三、碳材料的应用
4.1机械领域：轴承、密封元件、制动元件等；
4.2电子工业：半导体、光纤、电极、电波屏蔽、电子元件等；
4.3电器工业：电刷、电触点、集电体、真空发热体等；
4.4航空航天：结构材料、耐腐蚀部件、耐高温部件、绝热部件等；4.5冶炼领域：耐火材料、电极、发热体、坩埚、模具等；
4.6化学工业：化工设备、防腐蚀部件、过滤器、密封件等；
4.7核工业：反射材料、屏蔽材料、减速材料等；
4.8电池工业：干电池正极、锂电极负极材料、太阳能电池热场材料等；
4.9模具行业：电火花加工用电极、金属连铸模具、金刚石烧结模具等；
4.10生活领域：活性炭、自行车、汽车、钓鱼杆、球拍、球杆等。
五、几种典型炭材料的应用介绍
5.1石墨的应用
等静压石墨主要由石油焦、沥青焦、石墨粉、沥青等原料经粉碎、筛分、混捏、扎片、磨粉、成型、焙烧、浸渍、石墨化等工序生产而成，从原料到成品需要8个月时间，经3000度高温的石墨化和纯化工序后，杂质全部气化，含炭量达到99.99%。
等静压石墨具有良好的各向同性、良好的导电性能和机械加工性能、结构紧密、高强度、高熔点、高稳定性、耐腐蚀、防辐射等特性。
目前国内大规格、高品质等静压石墨还依赖进口，国家“十二五”规划也将等静压石墨列为重点攻关的新材料之一。
由于等静压石墨的优良物理及化学性能，已广泛应用于国防、核电、航空航天、电子、冶炼、医药、化工、光伏、模具、环保等高科技领域。
5.2炭纤维的应用
炭纤维的原子结构是不完全的石墨结晶沿纤维轴向排列的物质，是由SP2组成六角形网面层状堆积物，缺乏三维有序排列，呈乱层结构。
炭纤维具有高拉伸强度（比钢铁强10倍）、高拉伸模量、低密度、耐高温、抗烧蚀、耐腐蚀、高电导和热导、低热膨胀、自润滑和生物相溶
性好的特点。
比如波音787飞机用了8吨左右的炭纤维作为增强材料，降低了飞机重量，同时提高了飞机机壳等部件的强度和使用寿命。
5.3炭纳米材料的应用
炭纳米材料包括零维结构富勒烯、一维结构的炭纳米管、二维结构的金刚石薄膜等。
纳米材料主要是指结构处于纳米尺寸（0.1nm~100nm）范围内固体超细炭材料。
炭纳米材料具有高比表面积、高弥散性、高强度、高硬度、高塑性、高韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性等性能。
这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于力学、磁学、电学、热学、光学、生命科学及国防军工等高科技领域。
5.4石墨烯的应用
2004年英国科学家盖姆和诺沃肖罗夫在实验室发现了石墨烯，因此获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯是一种二维纳米材料，仅由一个原子层厚的单层石墨片构成，是石墨的基本结构单元。
石墨烯是一种超轻材料，密度只有0.77mg/m2，具有优异的光学性能，透光率达到97.7%，电子运动速度是光速的1/300，是硅的140倍，是目前最快的导电材料。
石墨烯同时还具备优异的电学、力学与热学等性能，是强度和硬度最高的晶体结构，约为普通钢材强度的100倍，热传导率是铜的10倍，比碳纳米管还高出近一倍。
石墨烯具有优良的特性，应用范围广阔，比如：超级计算机、航空航天、基因测序、化学电池、超级电容器、光电传感器、晶体管、触摸屏、隧穿势垒材料、医用材料等领域。
根据石墨烯超薄，强度超大的特性，相信在不久的未来，可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞
机和超坚韧的防弹衣，甚至是让科学家梦寐以求的2.3万英里长的太空电梯成为现实。
结束语
炭是生命之源，从人类的起源开始，人们便知道利用炭的神奇，来防毒、防霉、防腐、防湿、治病等功效。
20世纪80年代是炭材料研究最有成效的年代，等静压石墨、炭纤维、柔性石墨等一些高性能炭材料纷纷面世，彻底改变了金属材料独霸一方的局面。
21世纪初石墨烯的出现，炭材料被看作是科技之光，是电子信息技术的“救世主”，是续写“摩尔定律”的万能材料，更是被科学家们被称作为“雄霸21世纪的新材料”。
相信在科学家孜孜不倦的研究下，炭的神奇将不断被创新，对人类生活将产生更深远的影响。