Novo istraživanje otkriva bolje grafitne filmove

Visokokvalitetni grafit ima odličnu mehaničku čvrstoću, termičku stabilnost, visoku fleksibilnost i vrlo visoku toplotnu i električnu provodljivost, što ga čini jednim od najvažnijih naprednih materijala za mnoge aplikacije poput fototermalnih vodiča koji se koriste kao baterije u telefonima. Na primjer, posebna vrsta grafita, visoko naređenog pirolitičkog grafita (HOPG), jedna je od najčešće korištenih u laboratorijama. Materijal. Ova odlična svojstva nastaju zbog slojevljene strukture grafita, gdje jake kovalentne veze između ugljikovih atoma u grafikonskim slojevima doprinose odličnim mehaničkim svojstvima, termičkom i električnom provodljivošću, dok vrlo malo interakcije između slojeva grafikona. Akcija rezultira visokim stepenom fleksibilnosti. Grafit. Iako je grafit otkriven u prirodi duže od 1000 godina, a njena umjetna sinteza proučava se više od 100 godina, kvaliteta grafitnih uzoraka, i prirodnih i sintetičkih, daleko je od idealnog. Na primjer, veličina najvećih pojedinačnih kristalnih grafitnih domena u grafitnim materijalima obično je manja od 1 mm, koja je u Starku kontrastu veličini mnogih kristala poput kvarcnih pojedinačnih kristala i silikonskih pojedinačnih kristala. Veličina može doći do skale metra. Vrlo mala veličina grafita s jednim kristalom nastala je zbog slabe interakcije između grafitnih slojeva, a ravnost sloja grafena teško je održavati tijekom rasta, pa se grafit lako razbije u nekoliko granica žitarica u poremećaju. . Da bismo rešili ovaj ključni problem, profesor emeritus Ulsan Nacionalnog instituta za nauku i tehnologiju i njegove suradnike prof. Liu Kaihui, prof. Wang Enge of Peking univerzitet, a drugi predložili su strategiju za sintetiziranje grafitnih pojedinačnih kristala. Film, do cele inča. Njihova metoda koristi jednokristalno nikl foliju kao podlogu, a atomi ugljika se navode sa stražnje strane nikla folije kroz "proces izotermnog razvodnog razvodnog difuzije". Umjesto upotrebe gasovitih kartonskih izvora, oni su se odlučili za čvrsti ugljični materijal za olakšavanje grafitnog rasta. Ova nova strategija omogućava proizvodnju jednokristalnih grafitnih filmova s ​​debljinom oko 1 inča i 35 mikrona, ili više od 100.000 slojeva grafena za nekoliko dana. U usporedbi sa svim dostupnim grafitnim uzorcima, jednokristalni grafit ima toplinsku provodljivost ~ 2880 W M-1K-1, beznačajnog sadržaja nečistoće i minimalnu udaljenost između slojeva. (1) Uspješna sinteza s jednim kristalnim niklom filmova velike veličine kao ultra-ravnih podloga izbjegavaju poremećaj sintetičkog grafita; (2) 100.000 slojeva grafena uzgaja se izotermno za oko 100 sati, tako da se svaki sloj grafena sintetizira u istom hemijskom okruženju i temperaturi, što osigurava jedinstvenu kvalitetu grafita; (3) Kontinuirana opskrba ugljika kroz obrnutu stranu nikločne folije omogućava da slojevi grafena neprestano raste po vrlo visokoj stopi, otprilike jedan sloj svakih pet sekundi, "


Vrijeme post: nov-09-2022