《高性能石墨烯材料》是“先进化工材料关键技术丛书”(第二批)的一个分册，围绕“新材料之王”石墨烯材料的制备方法和典型应用，对石墨烯领域的发展现状和应用前景进行系统的阐述。全书共分六章，第一章概括性地介绍石墨烯的发现历史、成键结构和能带结构、以及基本性质。第二章到第四章按石墨烯材料的形态分类，系统阐述石墨烯粉体材料、石墨烯薄膜材料、石墨烯纤维材料的制备方法和应用实例。第五章总结了金属催化剂衬底上生长的石墨烯薄膜的剥离转移方法，这是石墨烯薄膜未来走向实用化的瓶颈所在。本书还对石墨烯材料的批量制备装备与工艺等方面的进展情况做了较为详细的阐述，这是本书不同于同类书籍的亮点之一。本书最后一章概述了全球和中国石墨烯产业的发展现状、发展趋势以及存在的问题、挑战和建议，希望能够帮助读者对石墨烯产业有一个全方位的快速了解。
第一章 绪论 001
第一节 石墨烯简介 002
一、石墨烯发现史 002
二、石墨烯的神奇特性 003
三、石墨烯材料的分类 005
四、石墨烯应用展望 007
第二节 石墨烯的结构 010
一、成键结构 010
二、能带结构 012
第三节 石墨烯的性质 018
一、电学性质 018
二、光学性质 020
三、力学性质 021
四、热学性质 025
五、其他性质 028
参考文献 030
第二章 石墨烯粉体材料 033
第一节 物理或化学剥离方法 034
一、机械剥离法 034
二、液相剥离法 040
三、化学剥离法 054
四、氧化还原法 056
第二节 高温合成方法 064
一、CVD模板法 064
二、等离子体法 073
三、焦耳热闪蒸法 080
第三节 石墨烯粉体材料应用举例 089
一、锂电池 089
二、超级电容器 100
三、导热膜 107
四、导电油墨 112
参考文献 118
第三章 石墨烯薄膜材料 129
第一节 通用石墨烯薄膜材料 130
一、金属催化CVD法 130
二、超洁净石墨烯 141
三、规模化生长工艺与装备 152
第二节 石墨烯晶圆材料 164
一、单晶石墨烯晶圆 164
二、碳化硅外延晶圆 175
三、绝缘衬底上的多晶晶圆 184
第三节 超级石墨烯玻璃 193
一、石墨烯在传统玻璃上的生长方法 194
二、超级石墨烯玻璃的性质及应用 198
第四节 石墨烯薄膜应用举例 200
一、透明导电电极 200
二、场效应晶体管 211
三、光调制器 216
四、光电探测器 219
五、传感器件 223
六、发光二极管器件 234
参考文献 241
第四章 石墨烯纤维材料 253
第一节 氧化石墨烯基石墨烯纤维 254
一、湿法纺丝法 254
二、薄膜加捻法 262
三、其他方法 263
第二节 石墨烯玻璃复合纤维 265
一、蒙烯玻璃纤维材料 265
二、烯碳光纤 273
三、批量制备工艺与装备 279
第三节 石墨烯纤维材料应用举例 285
一、电热防除冰 285
二、电磁屏蔽 293
三、电光调制器 297
四、锁模激光器 301
参考文献 304
第五章 石墨烯的剥离转移方法 309
第一节 化学刻蚀方法 311
第二节 电化学分离方法 315
第三节 干法剥离方法 318
一、衬底预处理 319
二、金属辅助法 324
三、聚合物辅助法 326
第四节 其他转移法 331
参考文献 337
第六章 蓬勃发展的石墨烯产业 341
第一节 全球石墨烯产业现状 342
第二节 中国石墨烯产业现状 344
一、地区发展现状 344
二、产业规模与产业链分布 346
第三节 石墨烯产业发展趋势 349
第四节 问题、挑战和建议 353
参考文献 356
索引 358
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