石墨烯强度很大,为什么石墨强度不大?

在石墨烯这片单层薄片晶体中,每一个碳原子都与其周围的三个碳原子通过强大的共价键相互连接。共价键是一种非常稳定的化学键,要破坏这种键需要消耗巨大的能量。正是因为破坏共价键的难度极高,所以石墨烯才展现出惊人的强度。

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因为石墨是层状结构,层与层之间只有微弱的范德华力,稍微用力就能让层与层之间发生滑动或剥离,就像一叠扑克牌很容易散架一样,所以整体强度很低。

这就好比乐高积木,单块塑料板(石墨烯)本身强度惊人,但拼成的大方块(石墨)内部层与层之间全靠微弱的范德华力维系,稍微一掰就散架了。材料科学里“结构决定性质”这句话真是真理,单层强不代表整体就强。