石墨烯的力学性能分析

王栋杉

[摘 要]石墨烯有着良好的晶体品质与独特的二维结构，具备优异的热学、电学、力学与磁学性能，在复合材料、纳米电子器件、气体传感器、场发射材料、能源储存领域中有着广泛的应用。石墨烯的力学结构十分特殊，本文就石墨烯的力学性能进行分析。

[关键词]石墨烯 力学性能 分析

中图分类号：U135 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）11-0096-01

引言

石墨烯是科学家最近发现的一种新型的低维碳的材料，其基本结构是由单层的碳原子以共价键结合在一起而形成的规则且对称的六边形的二维晶体。石墨烯因其特有的电学和热力学性能而拥有十分广泛的应用前景，被视为二十一世纪最具战略意义的新型材料。近年来，石墨烯在凝聚态物理和材料科学等领域的研究最为活跃。下面笔者将简要分析一下石墨烯的力学性能。

1、石墨烯的简介

石墨烯的厚度仅仅是人类头发丝直径的二十万分之一，是目前人类发现的最薄的新型层状材料。从其结构来看，石墨烯是由碳原子构成的，而每个碳原子都通过自然界中的最强化学键σ键与另外三个碳原子相连。正是因为石墨烯中最强的化学键使得其片层具有极特殊且无与伦比的力学性能。因为碳原子是四键饱和的元素，因此其具有四个价电子，每个碳原子会从其价电子中贡献一个π电子，π电子可在晶体中自由的移动，因此其导电性能十分优越。除此之外，石墨烯还是构建其他碳质材料的单元。

2、石墨烯力学性能的研究方法