三維石墨烯的力學(xué)性能優(yōu)異,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一、高強(qiáng)度
三維石墨烯可以支撐自身重量的極大倍數(shù),例如有數(shù)據(jù)顯示其可以支撐自身重量的40000倍,且結(jié)構(gòu)形貌沒有改變。同時(shí),其壓縮模量可達(dá)100MPa,強(qiáng)度比同重量的鋼材要大207倍。這表明三維石墨烯具有極高的力學(xué)強(qiáng)度,優(yōu)于所有其他氣凝膠材料。
二、高彈性
三維石墨烯具有優(yōu)異的彈性性能,可以被壓縮成約其原始大小的5%,且反復(fù)壓縮多次(如1000次)后依然能夠恢復(fù)其原來的形態(tài)。這種高彈性使得三維石墨烯在受到外力作用時(shí)能夠保持良好的恢復(fù)性,不易發(fā)生變形。
三、良好的機(jī)械穩(wěn)定性
三維石墨烯不僅具有高強(qiáng)度和高彈性,還具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性。這意味著在長期使用或受到復(fù)雜外力作用時(shí),三維石墨烯能夠保持其結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性,不易發(fā)生破壞或失效。
四、其他力學(xué)性能
除了上述主要力學(xué)性能外,三維石墨烯還具有一些其他值得關(guān)注的力學(xué)性能。例如,其比表面積高、孔隙率高,為鋰離子和電子提供了快速傳輸通道,這有助于其在電化學(xué)儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用性能。此外,三維石墨烯的微/納結(jié)構(gòu)還使其顯示出優(yōu)異的超疏水特性,這種特性可以使三維石墨烯具備自清潔特性,在特定應(yīng)用場(chǎng)景中具有重要價(jià)值。