中國(guó)粉體網(wǎng)訊  石墨烯自從在2004年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，到2010年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家利用膠帶剝離高定向熱解石墨獲得了獨(dú)立存在的高質(zhì)量石墨烯并提出表征石墨烯的光學(xué)方法后而備受矚目。

石墨烯是由單層碳原子緊密堆積成的二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)，是構(gòu)成其他維數(shù)碳材料的基本結(jié)構(gòu)單元。石墨烯可以包覆成零維的富勒烯，卷曲成一維的碳納米管或者堆垛成三維的石墨。具有極好的結(jié)晶性、力學(xué)性能和電學(xué)質(zhì)量。

特性：

由于石墨烯良好的特性，其在涂料、橡膠、化纖等方面而廣泛應(yīng)用。全國(guó)兩會(huì)期間，作為全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)工程院院士、中國(guó)航發(fā)科技委副主任、中國(guó)航發(fā)航材院科技主任陳祥寶接收了記者采訪，他表示，中國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)航空裝備關(guān)鍵材料的自主保障，可以基本滿足目前在研、在制、在役航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的需要，未來(lái)要著力構(gòu)建先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料體系。

目前航材院正集中探索超高溫結(jié)構(gòu)材料、特種功能材料、納米材料、智能材料與結(jié)構(gòu)、材料基因組等前沿技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了陶瓷基復(fù)合材料、石墨烯改性材料等領(lǐng)域的技術(shù)占位�！暗�2035年左右，更多新材料將會(huì)在我們的先進(jìn)飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)上得到應(yīng)用。”陳祥寶說(shuō)。

石墨烯在航空領(lǐng)域的進(jìn)展：

韓國(guó)：利用在含銅和鎳的復(fù)合材料中使用石墨烯，發(fā)現(xiàn)了金屬-石墨烯納米層復(fù)合材料中單原子層石墨烯具有強(qiáng)化效應(yīng)。 

英國(guó)：加的夫大學(xué)工程學(xué)院在碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料中加入石墨烯納米薄片（GNP）/碳納米管（CNT），用以提高碳纖維的增強(qiáng)能力。 

美國(guó)：麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，將石墨烯紙揉皺成一團(tuán)，可以制備的超級(jí)電容器。

在航天熱電材料中的應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)展通過(guò)添加石墨烯來(lái)提高復(fù)合材料熱點(diǎn)轉(zhuǎn)換效率的研究。劉雅梅[32]用濕化學(xué)法合成石墨烯/Bi2Te3納米復(fù)合粉體，并通過(guò)靜電吸附、燒結(jié)制備的塊體納米復(fù)合熱電材料在400 K時(shí)ZTmax=0.73，表明石墨烯復(fù)合材料熱電性能優(yōu)良。

在深空探測(cè)活動(dòng)中，利用熱電材料直接將放射性同位素衰變熱轉(zhuǎn)換成電的能源供應(yīng)方式將是深空探測(cè)器的首選，且已被成功應(yīng)用于美國(guó)宇航局發(fā)射的“旅行者一號(hào)”和“伽利略火星探測(cè)器”等宇航器上。

在航天氣體傳感器中的應(yīng)用

目前石墨烯已經(jīng)用于航天傳感器方面，石墨烯具有大的比表面積、高的電子遷移率和易摻雜性的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)決定了其作為傳感器敏感材料更具有極大的應(yīng)用潛力。

石墨烯的平面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它的碳原子極易吸附氣體分子，被吸附的氣體分子則充當(dāng)了電子的予體或受體，從而改變了石墨烯的電阻值，而且即便只有單個(gè)氣體分子被吸附時(shí)，都可以通過(guò)石墨烯的電子傳輸速率和電阻值的變化產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)被檢測(cè)到，這使得石墨烯對(duì)所處氣體環(huán)境極其敏感，此外石墨烯與不同成分氣體的作用效果也不同，可以利用石墨烯這些特點(diǎn)，來(lái)研發(fā)用于檢測(cè)低軌空間環(huán)境氣體成分及其變化的傳感器，如測(cè)量原子氧濃度的氣體傳感器。

文章來(lái)源：宇航材料工藝