Vysoce kvalitní grafit má vynikající mechanickou pevnost, tepelnou stabilitu, vysokou flexibilitu a velmi vysokou tepelnou a elektrickou vodivost v rovině, což z něj činí jeden z nejdůležitějších pokročilých materiálů pro mnoho aplikací, jako jsou fototermální vodiče používané jako baterie v telefonech. Například speciální typ grafitu, vysoce uspořádaný pyrolytický grafit (HOPG), je jednou z nejčastěji používaných v laboratořích. Materiál. Tyto vynikající vlastnosti jsou způsobeny vrstvenou strukturou grafitu, kde silné kovalentní vazby mezi atomy uhlíku v grafenových vrstvách přispívají k vynikajícím mechanickým vlastnostem, tepelné a elektrické vodivosti, zatímco velmi malá interakce mezi grafenovými vrstvami. Akce má za následek vysokou míru flexibility. grafit. Přestože byl grafit objeven v přírodě již více než 1000 let a jeho umělá syntéza byla studována již více než 100 let, kvalita grafitových vzorků, přirozených i syntetických, zdaleka není ideální. Například velikost největších jednokrystalových grafitových domén v grafitových materiálech je obvykle menší než 1 mm, což je v ostrém kontrastu s velikostí mnoha krystalů, jako jsou křemenné monokrystaly a křemíkové monokrystaly. Velikost může dosáhnout měřítka metru. Velmi malá velikost jednokrystalového grafitu je způsobena slabou interakcí mezi grafitovými vrstvami a rovinností grafenové vrstvy je obtížné udržovat během růstu, takže grafit se snadno rozdělí na několik hranic s jedním krystalem v nepořádku. . K vyřešení tohoto klíčového problému profesor Emeritus Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) a jeho spolupracovníky Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge z Peking University, a další navrhli strategii pro syntetizaci tenkých pořadí magnitude modno krystaly. Film, až do měřítka palce. Jejich metoda používá jako substrát jednokrystalickou niklovou fólii a atomy uhlíku jsou krmeny zezadu niklové fólie prostřednictvím „izotermálního procesu depozice difúze izotermického rozpuštění“. Místo použití plynného kartonového zdroje se rozhodli pro pevný uhlíkový materiál, který usnadňuje růst grafitu. Tato nová strategie umožňuje produkovat jednokrystalové grafitové filmy s tloušťkou asi 1 palec a 35 mikronů nebo více než 100 000 vrstev grafenu za několik dní. Ve srovnání se všemi dostupnými grafitovými vzorky má jednokrystalový grafit tepelnou vodivost ~ 2880 W M-1K-1, nevýznamný obsah nečistot a minimální vzdálenost mezi vrstvami. (1) Úspěšná syntéza jednokrystalových niklových filmů s velkým velikostí, protože ultra-flat substráty se vyhýbají narušení syntetického grafitu; (2) 100 000 vrstev grafenu se pěstuje izotermálně za asi 100 hodin, takže každá vrstva grafenu je syntetizována ve stejném chemickém prostředí a teplotě, což zajišťuje jednotnou kvalitu grafitu; (3) Kontinuální dodávka uhlíku přes zadní stranu niklové fólie umožňuje, aby vrstvy grafenu neustále rostlo velmi vysokou rychlostí, přibližně jednu vrstvu každých pět sekund, “
Čas příspěvku: Nov-09-2022