机械法制备石墨烯的研究进展
石墨烯的机械剥离方法
石墨烯的机械剥离方法引言石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料，具有出色的电学、热学和力学性能。
因此，对于石墨烯的制备方法进行研究具有重要意义。
机械剥离是一种常用的制备石墨烯的方法之一，通过机械力将多层或多晶形态的石墨剥离成单层薄片。
本文将详细介绍石墨烯的机械剥离方法。
1. 机械剥离原理机械剥离是一种利用外力将多层或多晶形态的材料分解成单层薄片的方法。
对于石墨而言，通过在其表面施加外力，可以将其分解成单层厚度仅为一个原子层的石墨烯。
机械剥离主要依靠两种力来实现：剪切力和粘附力。
当外力作用于多层或多晶形态的材料时，其中某些键会被打断，从而使得材料开始分解。
同时，在分解过程中，由于颗粒之间存在一定的粘附力，使得分解后的单层薄片能够被保持在基底上。
2. 机械剥离方法2.1 普通胶带法普通胶带法是最简单、最常见的机械剥离方法之一。
其操作步骤如下：1.准备一块干净的硅基底。
2.将普通透明胶带粘贴在硅基底表面，并轻轻按压，确保其与基底充分接触。
3.将胶带迅速撕离硅基底，并重复此操作数次，直到胶带上出现黑色斑点。
4.在胶带上出现黑色斑点后，将其贴回硅基底上，并用显微镜观察胶带表面是否有石墨烯薄片的存在。
2.2 纳米线法纳米线法是一种利用纳米线将多层石墨剥离成单层薄片的机械剥离方法。
其操作步骤如下：1.准备一根直径约为100-200 nm的金属纳米线。
2.将金属纳米线放置在多层石墨上，并施加一定的压力。
3.在施加压力的同时，将纳米线沿着石墨表面滑动，使得纳米线与石墨层之间发生剪切作用。
4.重复上述操作多次，直到将多层石墨剥离成单层薄片为止。
2.3 离心法离心法是一种利用离心力将多层石墨剥离成单层薄片的机械剥离方法。
其操作步骤如下：1.准备一定浓度的多层石墨分散液。
2.将多层石墨分散液置于高速离心机中，并设置合适的离心参数。
3.启动高速离心机，使其以一定转速旋转一段时间。
4.停止高速离心机，并从上部取出分散液。
此时，由于不同厚度的石墨颗粒在离心过程中受到不同的离心力作用，因此可以选择性地剥离出单层薄片。
石墨烯制备方法的研究进展
石墨烯制备方法的研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子构成的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，就因其独特的物理、化学和电子特性引起了全球范围内的广泛关注。
由于其出色的导电性、超高的热导率、优异的力学性能和潜在的大规模应用前景，石墨烯在众多领域如能源、电子、生物医学等都有着广泛的应用潜力。
然而，石墨烯的制备技术仍然是制约其大规模应用的关键因素之一。
因此，研究和开发高效、稳定、可规模化的石墨烯制备方法成为了当前科学研究的重要课题。
本文旨在全面综述石墨烯制备方法的研究进展，通过对各种制备方法的原理、特点、优缺点以及最新研究成果的详细分析和讨论，为石墨烯的大规模制备和应用提供理论支持和技术指导。
文章将首先介绍石墨烯的基本结构和性质，然后重点介绍目前主要的石墨烯制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、碳化硅外延法等，并对各种方法的最新研究进展进行评述。
文章还将探讨石墨烯制备技术的发展趋势和未来研究方向，以期为石墨烯的进一步研究和应用提供有益的参考。
二、石墨烯制备方法概述石墨烯的制备方法众多，每一种方法都有其独特的优点和适用场景。
目前，主要的制备方法可以大致分为物理法和化学法两大类。
物理法主要包括机械剥离法、SiC外延生长法和取向附生法等。
机械剥离法是最早用来制备石墨烯的方法，其原理是通过使用胶带对石墨进行层层剥离，得到单层或多层的石墨烯。
这种方法制备的石墨烯质量较高，但产率极低，难以实现大规模生产。
SiC外延生长法是在高温和超真空环境下，通过加热SiC单晶使其表面分解出碳原子，进而在单晶表面生长出石墨烯。
这种方法制备的石墨烯面积大，质量好，但设备成本高昂，且制备过程复杂。
取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，使碳原子以单层形式从钌表面析出，形成悬浮的单层石墨烯。
这种方法制备的石墨烯层数可控，但同样面临制备成本较高的问题。
石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究
石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维结构，其拥有出色的导电性和热导率等物理特性，被认为是下一代电子学领域的材料。
然而，单层石墨烯在现实中极其难以制备和处理，因此人们开始研究石墨烯的薄膜。
本文将介绍现有的石墨烯薄膜制备方法以及这些薄膜的电子学性质的研究进展。
一、机械剥离法机械剥离法是一种比较早的石墨烯薄膜制备方法，它是指通过机械方式将石墨材料进行分离，从而得到单层或几层厚度的石墨烯。
这种方法的缺点是生产效率低，因为需要反复剥离，此外，其制备过程还会产生很多杂质和缺陷。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种较为常用的石墨烯薄膜制备方法，它主要是在高温的反应器中使一些前驱体化合物与石墨材料反应，产生石墨烯。
通过控制反应条件和前驱体反应物的选择，可以得到高质量和大面积的石墨烯薄膜。
但是，这种方法需要高温反应，因此制备过程中需要采取一系列复杂的技术手段来确保反应的可控性和产物质量。
三、电化学剥离法电化学剥离法是一种较新的石墨烯薄膜制备方法，它利用电化学反应的原理在金属表面上制备石墨烯。
通常，金属表面被先涂覆了一层石墨烯前驱体材料，然后在电解液中进行电解，这样就可以在金属表面上得到石墨烯薄膜。
这种方法可以得到高质量、高温稳定性的石墨烯薄膜，而且还可以控制石墨烯的层数、形状和大小等。
四、石墨烯薄膜的电子学性质研究石墨烯薄膜的电子学性质是其应用于电子学领域的重要因素。
研究表明，石墨烯薄膜的电子传输是非常快速和高效的，其导电性比铜还高，这使得石墨烯薄膜成为一种很有前途的导体材料。
另外，在石墨烯薄膜中产生了一些新的电子能级，这些能级在化学传感和量子计算等领域具有潜在的应用前景。
结论总之，石墨烯薄膜的制备及其电子学性质的研究是一个有挑战性和前途的领域，不同的制备方法和处理技术为石墨烯薄膜的应用提供了丰富的可能性。
在石墨烯薄膜的研究中，人们需要进一步提高材料的生产效率，获得高品质和大尺寸的薄膜，并通过深入的物理和化学研究来深入了解石墨烯薄膜的性质和应用。
机械剥离法制备石墨烯及其在石墨烯陶瓷复合材料制备中的应用
总的来说，电化学法制备石墨烯及其复合材料是一个具有前景的研究领域。这 种方法具有环境友好、高效等优点，且能大规模生产。尽管电化学法在制备石 墨烯及其复合材料方面已经取得了一些显著的进展，但仍需要进一步的研究以 优化该工艺，
提高产率并降低成本。未来的研究应如何实现石墨烯及其复合材料的可持续、 大规模生产，以及如何进一步优化这些材料的性能以满足更多应用的需求。
展望未来，我们相信微波加热剥离法制备石墨烯的研究将不断深入。通过改进 实验条件和优化设备，可以进一步提高石墨烯的质量和产率，降低生产成本。 随着人们对石墨烯应用领域的不断拓展，微波加热剥离法制备石墨烯将在能源、 环保、材料等领域发挥更大的作用。
总之，微波加热剥离法为制备高质量、高产量的石墨烯提供了一种有效的途径。 尽管仍存在一些不足，但随着科技的不断进步，我们有理由相信这一方法将在 石墨烯的大规模制备中发挥越来越重要的作用。
未来的研究方向应如何提高机械剥离法的效率和产量，以实现石墨烯的大规模 工业化生产。此外，还应注意研究新型的石墨烯陶瓷复合材料体系，以发掘其 更多潜在的应用领域。我们也应该探索机械剥离法在其他新兴领域中的应用，
如二维材料家族的不断扩大和完善、柔性电子器件的制造等，以推动机械剥离 法在更多领域中的发展与应用。
这种复合材料的性能主要取决于石墨烯和陶瓷的特性以及它们的相互作用。由 于石墨烯具有很高的导电性和力学性能，因此可将石墨烯均匀地分散在陶瓷基 体中，以提高复合材料的整体性能。例如，石墨烯陶瓷复合材料在力学性能方 面展现出优异的强度和韧性，同时具有良好的导电性和热稳定性。
除了性能的提升外，石墨烯陶瓷复合材料还具有广泛的应用前景。例如，在能 源领域，可以利用石墨烯的导电性和陶瓷的稳定性来制备高性能的电池和超级 电容器。此外，石墨烯陶瓷复合材料还可应用于电子器件、传感器、生物医学 等领域。
中国人在石墨烯方面取得的成就
中国人在石墨烯方面取得的成就中国人在石墨烯领域的成就石墨烯是一种由碳原子构成的单层蜂窝状晶格结构材料，具有出色的导电性、热传导性和机械强度。
自2004年安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在英国曼彻斯特大学首次成功实验制备出石墨烯以来，这一新材料引起了全球范围内的极大关注。
中国科学家在石墨烯研究方面取得了令人瞩目的成就，为石墨烯的应用和发展做出了重要贡献。
中国科学家在石墨烯的制备方法方面取得了重要突破。
早期的石墨烯制备方法主要依赖于机械剥离法和化学气相沉积法。
然而，这些方法制备的石墨烯存在着成本高、生产效率低等问题。
中国科学家通过改进传统方法，开发了一系列高效、低成本的石墨烯制备方法。
例如，中国科学家发现了一种基于金属铝的化学还原法，通过在金属铝表面进行化学气相沉积，可以高效制备出大面积的石墨烯。
这一方法不仅简单易行，而且成本低廉，为石墨烯的大规模生产提供了可行的途径。
中国科学家在石墨烯的性质研究方面取得了重要进展。
石墨烯具有很多独特的性质，如高导电性、高透明性和高机械强度等。
中国科学家通过一系列实验和理论研究，深入探究了石墨烯的电子输运、光学特性和力学性能等方面的特性。
他们发现，石墨烯的电子输运性质受到杂质、缺陷和外界环境的影响较大，这为石墨烯的应用提出了挑战。
中国科学家通过控制制备过程中的条件和优化材料结构，成功改善了石墨烯的电子输运性能，提高了其应用潜力。
中国科学家在石墨烯的应用研究方面也取得了重要突破。
石墨烯具有广泛的应用前景，如电子器件、能源存储、催化剂等领域。
中国科学家通过石墨烯的功能化改性和复合材料的制备，成功实现了石墨烯在柔性电子器件、超级电容器和锂离子电池等领域的应用。
他们发现，石墨烯与其他材料复合后可以显著改善材料的性能，提高其稳定性和循环寿命。
这些研究成果为石墨烯在新能源领域的应用提供了重要的支持。
中国科学家在石墨烯领域的成就不容忽视。
他们在石墨烯的制备方法、性质研究和应用开发等方面取得了重要突破，为石墨烯的应用和发展做出了重要贡献。
石墨烯的机械增强与增韧研究
石墨烯的机械增强与增韧研究石墨烯是二维晶体材料中的一种，由单层碳原子组成的结构，因其独特的性质而引起了广泛的关注。
石墨烯的机械增强与增韧研究是近年来材料科学领域的一个热点。
本文将探讨石墨烯在机械增强与增韧方面的研究现状和未来发展趋势。
在石墨烯的机械性能方面，其具有极高的弹性模量和强度。
石墨烯的弹性模量约为1 TPa，这使得它成为实现材料的机械增强的理想候选。
石墨烯的机械增强主要通过控制其晶格结构实现。
研究人员通过纳米缺陷工程、纳米孔洞和层间间隙调控等方法，有效地提高了石墨烯的机械性能。
例如，通过在石墨烯表面引入碳纳米管或金属纳米线，可以有效地增加其强度和韧性。
此外，掺杂也是实现石墨烯机械增强的重要手段。
研究人员通过向石墨烯中引入氧、氟等元素，有效地提高了其强度和韧性。
与此同时，石墨烯的增韧研究也备受关注。
虽然石墨烯具有很高的强度，但其脆弱性也限制了其在实际应用中的使用。
为了解决这个问题，研究人员一直在探索不同的增韧方法。
一种方法是通过石墨烯的层间剥离，制备出多层石墨烯片材。
这种多层石墨烯片材具有良好的韧性和延展性，能够有效地缓解应力集中和裂纹的扩展。
另一种方法是通过石墨烯与其他材料的复合，实现增韧效果。
例如，石墨烯与聚合物、金属等材料的复合可以显著提高复合材料的韧性和延展性。
值得注意的是，复合材料中石墨烯的分散状态对增韧效果有着重要影响。
因此，研究人员还通过引入表面改性剂或表面活性剂等手段，改善石墨烯在复合材料中的分散性，从而进一步提高复合材料的增韧性能。
尽管石墨烯在机械增强和增韧方面的研究取得了一定的进展，但仍存在许多挑战和待解决的问题。
首先，石墨烯的大面积制备技术是石墨烯应用的瓶颈之一。
目前的制备方法大多需要高温高压条件，且难以实现规模化生产。
其次，石墨烯的表面和边缘缺陷对其力学性能和增韧效果有着重要影响，但石墨烯的缺陷控制和修复仍面临很大的挑战。
此外，石墨烯与其他材料的界面问题也需要进一步研究。
石墨烯的机械剥离法制备及表征
石墨烯的机械剥离法制备及表征石墨烯是由晶体石墨经过适当处理制备出来的二维碳简析结构，它在纳米技术领域具有重要地位和广泛的应用前景，因此研究其制备方法成为二维碳简析结构材料学研究的重要内容。
目前，石墨烯制备中有一种机械剥离法，它可以快速、简便地制备出高纯度的石墨烯，了解其制备方法、表征方法及机理对于石墨烯的应用具有重要的影响。
一、石墨烯的机械剥离法制备石墨烯的机械剥离法主要分为液相法和固相法，其中液相法即液体润滑剥离法，它是将原料石墨加入含有溶剂的混合液中，通过利用某种机械设备将石墨层层剥离，最终可以制备出纳米级的石墨烯；液体润滑下剥离法是在固相状态下，利用可溶性有机溶剂将原料石墨表面润湿，然后由机械装置将石墨剥离，最终可以制备出纳米级的石墨烯。
二、石墨烯的表征方法石墨烯表征主要包括密度法测定、X射线衍射法测定、透射电子显微镜电镜、描量子点描技等。
1.度法：用高分子材料构成的石墨烯的结构分析，其中的密度法是目前常用的一种定量测定方法，它可以用来测量石墨烯的平均厚度和薄片表面积。
2. X射线衍射法：X射线衍射法是活动碳原子在晶体结构中构成的类似“网状模型”，利用X射线衍射技术可以测定晶体结构的细微细节，确定石墨烯的碳原子组成、晶体结构以及晶粒尺寸等信息。
3.射电子显微镜：透射电子显微镜可以用来观察石墨烯的尺寸和形状，确定碳原子的排列和石墨烯的层状结构以及石墨烯表面的细节等信息。
4.描量子点技：描量子点技可以快速准确地测定石墨烯中碳原子的结构与形状，有助于识别石墨烯表面的表面区域结构异质性，进而获得完整的表面形貌信息。
三、石墨烯剥离机理机械剥离法制备石墨烯的机理，主要是利用石墨表面的剥离力与原料石墨表面的润湿性，把石墨表面的原子层剥离出来，形成石墨烯。
通常，转子研磨机由高速旋转的转子，高速旋转的转子将原料石墨的表面原子层剥离出来，在高速的旋转压缩作用下，表面原子层滑移，形成石墨烯薄膜。
综上所述，机械剥离法是一种快速、简便地制备出高纯度石墨烯的方法，可以有效提高石墨烯的制备效率，并可以利用X射线衍射法、透射电子显微镜、描量子点技等表征石墨烯的结构、形状和尺寸，为石墨烯的应用提供有力支持。
石墨烯论文总结范文
摘要：石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行了综述，旨在为石墨烯材料的研究提供参考。
一、引言石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维晶体，具有优异的力学、电学、热学和光学性能。
自2004年石墨烯被发现以来，其研究取得了显著的进展。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行综述，以期为石墨烯材料的研究提供参考。
二、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法：机械剥离法是制备石墨烯的一种简单、高效的方法。
通过将石墨片在金刚石针尖下进行机械剥离，可以得到单层石墨烯。
2. 化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种制备高质量石墨烯的方法。
该方法在高温下将碳源气体在金属催化剂上分解，形成石墨烯。
3. 水热法：水热法是一种制备石墨烯的新技术。
通过将石墨烯前驱体在高温高压下进行反应，可以得到高质量的石墨烯。
4. 微机械剥离法：微机械剥离法是一种基于微机械加工技术制备石墨烯的方法。
通过在石墨烯上施加应力，使其发生剥离，从而获得单层石墨烯。
三、石墨烯的特性1. 优异的力学性能：石墨烯具有极高的强度和韧性，是已知材料中最强的二维材料。
2. 良好的电学性能：石墨烯具有优异的电导率，是已知材料中最高的二维材料。
3. 热学性能：石墨烯具有优异的热导率，可以有效传递热量。
4. 光学性能：石墨烯具有优异的光吸收和光催化性能。
四、石墨烯的应用领域1. 电子器件：石墨烯具有优异的电学性能，可以应用于制备高性能电子器件，如场效应晶体管、晶体管等。
2. 能源存储与转换：石墨烯具有良好的电化学性能，可以应用于锂离子电池、超级电容器等能源存储与转换领域。
3. 光学器件：石墨烯具有优异的光学性能，可以应用于制备高性能光学器件，如光子晶体、光学传感器等。
4. 生物医学领域：石墨烯具有良好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如药物载体、生物传感器等。
五、结论石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
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机械法制备石墨烯的研究进展
摘要：作为近年来的材料“明星“石墨烯，其制备方法的研究大多集中在化学方向，然而其许多本征物性的发现却来自于微机械剥离法制备的石墨烯。
本文全面介绍了各类机械法诸如胶带法，“纳米铅笔“法，超薄切片法，超声波法，行星式球磨法，搅拌球磨法，低能纯剪切磨法和三棍磨剥法制备石墨烯的研究进展，评述了以上制备方法的特点及其面临的问题，并展望了机械法制备石墨烯的未来发展前景。
关键词：石墨烯；制备；机械剥离
一、微机械剥离法
1.1胶带法
胶带法作为一种微机械剥离法，其剥离原理：由于石墨为层状结构，其碳原子层之间以较弱的范德华力结合在一起，当胶带的黏力对石墨表面进行撕揭作用时，层与层之间易发生滑动、分离，不断重复该动作，即制备出层数较少的石墨烯材料。
应该说，胶带法是为了剥离石墨而发明的微机械剥离法[1]。
K. S. Novoselov等[1]利用胶带法成功地剥离出了单层石墨烯。
他们首先利用等氧离子对高定向热解石墨(Highly Oriented Pyrolytic Graphite, HOPG)进行表面刻蚀，并用光刻胶将其转移到玻璃衬底上，再用透明胶带反复撕揭，然后把玻璃衬底放入丙酮中，以溶解光刻胶，再用单晶硅片捞出悬浮于丙酮溶液中的石墨片，最后把硅片放千丙醇里超声以去除较厚的石墨片，而石墨薄片（包括单层石墨烯）会由千范德华力或毛细作用力吸附在硅片上。
]. C. Meyer 等[23]研究了单层石墨烯和双层石墨烯的结构，研究表明单层石墨烯并不是一个平整的平面，而是带有一定高度的褶皱，且单层石墨烯表面褶皱程度明显大千双层石墨烯，并随着石墨烯层数的增加褶皱程度越来越小，并趋千平滑。
这是因为单层石墨烯片为降低其表面能晕，由二维向三维形貌转换[24]。
胶带法是制备高质量石墨烯最为简单有效的方法，被广泛用于石墨烯本征物
性的研究[27-29]。
目前报道的石墨烯的大量优越特性大多来自胶带法制备的石
墨烯，但该方法产猷低且不可控，难以实现石墨烯的规模化制备。
1.2轻微摩擦法
利用轻微摩擦法剥离石墨[30]的研究由来已久。
有关学者尝试着将石墨晶体
在另一种固体表面摩擦而获得石墨薄片。
尽管该方法较为原始，但成为了一种典
型的微机械剥离法。
在早期，研究者们就已经得到了少于100个碳层的石墨晶体。
后来，ZhangY.B.等［31]改进了传统的轻微摩擦
法，发明了一种微型装置“纳米铅笔”(nanopen cil)。
通过纳米铅笔写“出了仅仅只有几十个碳层的石墨烯。
他们首先在高定向热解石墨的表面使用等
氧离子刻蚀出石墨柱，再用精密的微型操作装置将石墨柱转移到原子力显微镜(AFM)的悬臂上，然后以悬臂上的石墨柱为针尖，在硅片衬底上进行接触模式下
的操作。
1.3超薄切片法
R. Perret等[32]提出了聚丙烯腊基炭纤维的条带结构模型，指出了条带模
型的基本单元是s扩杂化的碳，由平均宽度为5~7nm、平均长度为几百纳米的带
状结构组成。
因此，对聚丙烯膳炭纤维进行超薄切片可以制备石墨烯薄膜材料。
王延相等[33]采用超薄切片法由高性能聚丙烯腊基炭纤维制备了结构规整的石墨
烯薄膜。
首先对炭纤维进行表面处理以得到表面无杂质的纯炭纤维，然后配制环
氧树脂溶液，并将一束预浸透的炭纤维分别按平行千模具侧面方向压入溶液中，
再对其固化、包埋，最后进行超薄切片。
借助于高分辨透射电镜、X射线衍射、
拉曼光谱等方法对石墨烯薄膜进行了表征，结果发现由T700聚丙烯腊基炭纤维
制备的石墨烯薄膜中碳原子网络部分平直，部分扭曲，网平面上碳原子之间的
距离减小，石墨烯层排列较致密并沿牵伸方向择优取向，相邻石墨烯层连贯性较好。
二、液相机械剥离法一—超声波法
超声波剥离法，就是利用超声波作用，对石墨进行剥离而制备石墨烯的方法。
当超声波能最足够高时，就会产生“超声空化“现象，存在千液体中的微小气泡（空化核）在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量，当能量达到某个
阔值时，空化气泡就会急剧崩溃闭合，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，产
生高速冲击波。
超声波法正是利用超声波的空化效应，将石墨片层剥离开来。
三、械剥离法
3.1球磨法
球磨法被广泛应用千超细粉体的制备[49]。
物料在球磨过程中被粉碎是由于
研磨休对其冲击与研磨作用的结果。
若以某一单独颗粒为研究对象，则在球磨过
程中它可能反复地受到研磨压应力的作用，致使存在千该颗粒表面上固有的或新
生成的裂纹扩张，进而导致其破碎或产生塑性变形，使之被磨细。
球磨法主要包
括行星式球磨和搅拌球磨。
3.1.1行星式球磨
行星式球磨能够提供较高的能最，是制备石墨烯的有效工艺。
当球磨机的转
盘转动时，球磨罐在绕转盘轴公转的同时又围绕自身轴心自转，作行星式运动。
球磨罐的公转可以产生数倍，甚至数十倍千重力加速度的向心加速度，在强大的
离心力作用下，磨球与物料在研磨罐内高速翻滚，相互摩擦，进而对物料产生强
烈的剪切力。
3.1.2搅拌球磨
甘路平等[56]在早期曾报道了搅拌球磨制备超细片状石墨。
他们指出了搅拌
球磨的机理：在石墨晶体中，同层碳原子以s矿杂化形成共价键，剩下的p轨道
上的电子形成离域亢键，所以碳原子间的结合力相当强，不易碎裂。
而层与层之
间是靠微弱的范德华力相结合，距离较大，容易滑动当较大的法向力（冲撞力）
作用千鳞片石墨表面时，其显示了一种韧性而当另一种平行的切向力（摩擦力）
作用于鳞片石墨表面时，层与层之间易发生错位和滑动。
C. Knieke等[57]利用
搅拌湿法球磨成功地制备出了单层和少数层数石墨烯。
3.2低能纯剪切磨法
低能纯剪切磨法主要用到了臼式研磨仪。
臼式研阱仪可以行作是一个电动的
研钵．它是通过电机控制钵休围绕忤运动，在给粉体施加压力的同时带动粉体之
间相互摩擦，能有效地避免撞击对石墨晶格造成的破坏，而几乎只提供剪切力对
石墨晶体进行剥离[58」。
M. V. Antisari等59,以去离子水为助磨剂，将石墨
在臼式研磨仪中研磨20h后，获得了具有较高比表面积的超沛石墨片。
由千超沛
石墨片是由两个旋转体之间产生的纯剪切力引起的塑性变形所致，而没有巾踏球
撞击引起的冲击变形，因而具有相对完整的晶体结构。
但是这种研磨方法剥离出
的石墨片厚度还不能到达单层石墨烯的级别，主要是因为臼式研磨仪提供的能蜇
有限，从而限制了其所能提供的剪切力。
3.3三辗磨剥法
最近．Chen J. F.等［的J巧妙地将用于橡胶生产的二辅研磨机进行连续化
剥离石墨烯（图1)。
他们用邻朵二甲酸二辛醋(DOP)增容聚氯乙烯(PVC)制备高
分子胶黏剂，将其狻盖棍筒．模拟胶带，利用胶黏剂强大的黏性剥离石墨。
其实
质类似胶带法．但其独特之处在于弥补了胶带法间歇式操作的缺点．实现了石
墨剥离的连续化。
四、结论与展望
当前，石墨烯研究和应用的关键是如何大规模、低成本、可控地制备石墨烯。
作为一种典型的机械剥离法，球磨法把颇具潜力的机械力化学应用千石墨烯的生产，其工艺简单，易千屈产，并且通过控制球磨条件可以实现对石墨烯层数及尺
寸的凋控，这必将为丁业化生产石墨烯提供一条非常可行的路线。
同时，由于球
磨法的生产成本较低·一旦其实现了对石墨烯的规模化生产，将会带来无穷的市
场价值，甚至将掀起纳米材料产业的革命。