Hoë kwaliteit grafiet het uitstekende meganiese sterkte, termiese stabiliteit, hoë buigsaamheid en baie hoë termiese en elektriese geleidingsvermoë in die vliegtuig, wat dit een van die belangrikste gevorderde materiale maak vir baie toepassings soos fototermiese geleiers wat as batterye in telefone gebruik word. Byvoorbeeld, 'n spesiale tipe grafiet, hoogs geordende pirolitiese grafiet (HOPG), is een van die mees algemeen in laboratoriums gebruik. Materiaal. Hierdie uitstekende eienskappe is te danke aan die gelaagde struktuur van grafiet, waar sterk kovalente bindings tussen die koolstofatome in die grafeenlae bydra tot uitstekende meganiese eienskappe, termiese en elektriese geleidingsvermoë, terwyl baie min interaksie tussen die grafeenlae bydra. Die aksie lei tot 'n hoë mate van buigsaamheid. grafiet. Alhoewel grafiet al vir meer as 1000 jaar in die natuur ontdek is en die kunsmatige sintese daarvan vir meer as 100 jaar bestudeer is, is die kwaliteit van grafietmonsters, beide natuurlik en sinteties, ver van ideaal. Byvoorbeeld, die grootte van die grootste enkelkristalgrafietdomeine in grafietmateriale is tipies minder as 1 mm, wat in skrille kontras is met die grootte van baie kristalle soos kwarts-enkelkristalle en silikonenkelkristalle. Die grootte kan die skaal van 'n meter bereik. Die baie klein grootte van enkel-kristal grafiet is te wyte aan die swak interaksie tussen die grafiet lae, en die platheid van die grafeen laag is moeilik om te handhaaf tydens groei, so grafiet word maklik opgebreek in verskeie enkel-kristal korrel grense in wanorde. . Om hierdie sleutelprobleem op te los, het emeritusprofessor van die Ulsan Nasionale Instituut vir Wetenskap en Tegnologie (UNIST) en sy medewerkers prof. Liu Kaihui, prof. Wang Enge van Peking Universiteit, en ander 'n strategie voorgestel vir die sintetisering van dun orde-van-grootte grafiet enkelkristalle. film, tot op die duim skaal. Hul metode gebruik 'n enkelkristal nikkelfoelie as 'n substraat, en koolstofatome word van die agterkant van die nikkelfoelie deur 'n "isotermiese ontbinding-diffusie-neerlegging proses" gevoer. In plaas daarvan om 'n gasvormige kartonbron te gebruik, het hulle 'n soliede koolstofmateriaal gekies om grafietgroei te vergemaklik. Hierdie nuwe strategie maak dit moontlik om enkelkristal-grafietfilms met 'n dikte van ongeveer 1 duim en 35 mikron, of meer as 100 000 grafeenlae in 'n paar dae te vervaardig. In vergelyking met alle beskikbare grafietmonsters, het enkelkristalgrafiet 'n termiese geleidingsvermoë van ~2880 W m-1K-1, 'n onbeduidende inhoud van onsuiwerhede, en 'n minimum afstand tussen lae. (1) Suksesvolle sintese van enkelkristal nikkelfilms van groot grootte as ultra-plat substrate vermy wanorde van sintetiese grafiet; (2) 100 000 lae grafeen word in ongeveer 100 uur isotermies gekweek, sodat elke laag grafeen in dieselfde chemiese omgewing en temperatuur gesintetiseer word, wat die eenvormige kwaliteit van grafiet verseker; (3) Die voortdurende toevoer van koolstof deur die agterkant van die nikkelfoelie laat die lae grafeen voortdurend teen 'n baie hoë tempo groei, ongeveer een laag elke vyf sekondes.
Postyd: Nov-09-2022