化学词典为您介绍石墨烯的力学性质和热学性质。石墨烯是一种新型的高科技材料，在很多方面具有广泛的应用。科学研究人员正在研究石墨烯的各种性质，以期待这种新材料能得到更为广阔的发展和应用前景。研究人员发现：石墨烯具有优异的力学和热学性质。

石墨烯的力学性质

石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。

美国哥伦比亚大学的一支物理学研究小组经过大量的试验，发现石墨烯是现在世界上已知的最为牢固的材料，并对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。他们选取10~20微米的石墨烯微粒作为研究对象。

试验发现，在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品。

半导体工业有意利用石墨烯晶体管制造微型处理器，进而生产出比现有计算机更快的计算机。

加州理工大学教授朱莉娅·格里尔说，压力恰恰是微型处理器制造过程中遇到的主要阻力之一，而生产晶体管使用的材料不仅要有出色的电子特性，“还要能够承受住生产过程中的压力和反复使用过程中产生的热量”。她强调，在证实了石墨烯的强度之后，可以相信石墨烯能够承受住这种压力。

石墨烯的热学性质

石墨烯是一种稳定材料。在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯在实验中被制备出来，这归结于石墨烯在纳米级别上的微观扭曲。

石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，即六边形晶格中的碳原子全都没有丢失或发生移位。各个碳原子间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形。

因此，碳原子就不需要重新排列来适应外力，也就保持了结构的稳定。（编辑：YD）

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