柔性石墨紙耐高溫石墨制品

折疊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

石墨紙內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨紙單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn):碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實(shí)，石墨紙中碳原子的配位數(shù)為3，每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)為1.42×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類(lèi)似)，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。

力學(xué)特性

石墨紙是已知強(qiáng)度 高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨紙的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨紙也具有非常好的強(qiáng)度，平均模量可大0.25TPa。 由石墨紙薄片組成的石墨紙擁有很多的孔，因而石墨紙顯得很脆，然而，經(jīng)氧化得到功能化石墨紙，再由功能化石墨紙做成石墨紙則會(huì)異常堅(jiān)固強(qiáng)韌。

電子效應(yīng)

石墨紙?jiān)谑覝叵碌妮d流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數(shù)值超過(guò)了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率 高的物質(zhì)銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨紙的載流子遷移率甚至可高達(dá)250000cm/(V·s)。與很多材料不一樣，石墨紙的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨紙的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。

柔性石墨紙耐高溫石墨制品