石墨烯的硬度和延展性是同時具有的嗎？

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很多資料上說，石墨烯十分堅硬，楊氏模量是鋼的十倍；然而它又是可以做新一代柔性電子屏幕的材料。求解這是為什麼。。

2015-04-19

又一個被科普常識騙倒的人。我幾乎對所有石墨烯應用技術都有解，唯獨對硬度及耐磨損沒有把握，到現在還在思考怎麼突破? 你提的問題要分開來看，硬度講的是機械強度，而柔性電子屏幕講的是透光度，很多人把它們混在一起，但目前我已經解決最難的透明導電膜，但硬度卻還是無解。必須朝石墨烯復材的角度去思考。

首先，石墨烯復材硬度沒有比較好，我看到的都是韌性有增加。事實上，石墨烯面內的拉伸強度比較大而已，這個還是算出來的，好像沒有什麼實驗驗證，因為製取大片石墨烯分離出來是很難的。再者，這個硬度必須考慮作用力的方向。有人說石墨烯強度比鑽石大的話，那應該討論的是兩碳原子之間鍵的強度。石墨烯是二維六角網格狀，鍵強度比在三維網格中的要強。但考慮到大塊材料的話，鑽石各個方向上強度都較高，而石墨烯在第三個維度就是渣渣了。石墨烯受到剪切力的時候非常脆弱，一碰就碎。我們用生物破碎設備可以把石墨烯從 200 微米震成 200 奈米，我就不相信可以把鑽石震碎就是這個道理。實際上比較一種二維材料和一種三維材料的相對硬度都是沒有多大意義的。

另外，如果有人說石墨烯具備防火、阻燃功能，我勸有人該去看醫生。石墨烯導熱好就不能阻燃，石墨烯常溫耐氧化溫度為 650℃，不到 450℃ 就開始熱失重。但如果你問我怎麼研發石墨烯防火、阻燃材料? 我只能告訴你從原先主材料下手再加上石墨烯某些物性就對了。