Mae gan graffit o ansawdd uchel gryfder mecanyddol rhagorol, sefydlogrwydd thermol, hyblygrwydd uchel a dargludedd thermol a thrydanol uchel iawn yn yr awyren, sy'n golygu ei fod yn un o'r deunyddiau datblygedig pwysicaf ar gyfer llawer o gymwysiadau fel dargludyddion ffotothermol a ddefnyddir fel batris mewn ffonau. Er enghraifft, mae math arbennig o graffit, graffit pyrolytig trefnus iawn (HOPG), yn un o'r rhai a ddefnyddir amlaf mewn labordai. Deunydd. Mae'r eiddo rhagorol hyn oherwydd strwythur haenog graffit, lle mae bondiau cofalent cryf rhwng yr atomau carbon yn yr haenau graphene yn cyfrannu at briodweddau mecanyddol rhagorol, dargludedd thermol a thrydanol, tra ychydig iawn o ryngweithio rhwng yr haenau graphene. Mae'r weithred yn arwain at lefel uchel o hyblygrwydd. graffit. Er bod graffit wedi'i ddarganfod mewn natur am fwy na 1000 o flynyddoedd a bod ei synthesis artiffisial wedi'i astudio am fwy na 100 mlynedd, mae ansawdd samplau graffit, yn naturiol ac yn synthetig, ymhell o fod yn ddelfrydol. Er enghraifft, mae maint y parthau graffit grisial sengl mwyaf mewn deunyddiau graffit yn nodweddiadol yn llai nag 1 mm, sydd mewn cyferbyniad llwyr â maint llawer o grisialau fel crisialau sengl cwarts a chrisialau sengl silicon. Gall y maint gyrraedd graddfa metr. Mae maint bach iawn graffit un grisial oherwydd y rhyngweithio gwan rhwng yr haenau graffit, ac mae'n anodd cynnal gwastadrwydd yr haen graphene yn ystod y tyfiant, felly mae'n hawdd torri graffit yn sawl ffin grawn un grisial mewn anhwylder. . Er mwyn datrys y broblem allweddol hon, mae Athro Emeritws Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Ulsan (Unist) a'i gydweithwyr yr Athro Liu Kaihui, yr Athro Wang Enge o Brifysgol Peking, ac eraill wedi cynnig strategaeth ar gyfer syntheseiddio crisialau sengl graphite sengl tenau o faint o faint. Ffilm, i lawr i'r raddfa fodfedd. Mae eu dull yn defnyddio ffoil nicel un grisial fel swbstrad, ac mae atomau carbon yn cael eu bwydo o gefn y ffoil nicel trwy “broses adneuo trylediad diddymu isothermol”. Yn lle defnyddio ffynhonnell gardbord nwyol, fe wnaethant ddewis deunydd carbon solet i hwyluso tyfiant graffit. Mae'r strategaeth newydd hon yn ei gwneud hi'n bosibl cynhyrchu ffilmiau graffit un grisial gyda thrwch o tua 1 fodfedd a 35 micron, neu fwy na 100,000 o haenau graphene mewn ychydig ddyddiau. O'i gymharu â'r holl samplau graffit sydd ar gael, mae gan graffit un grisial ddargludedd thermol o ~ 2880 W M-1k-1, cynnwys di-nod o amhureddau, ac isafswm pellter rhwng haenau. (1) synthesis llwyddiannus o ffilmiau nicel un grisial o faint mawr gan fod swbstradau ultra-fflat yn osgoi anhwylder graffit synthetig; (2) mae 100,000 o haenau o graphene yn cael eu tyfu yn isothermally mewn tua 100 awr, fel bod pob haen o graphene yn cael ei syntheseiddio yn yr un amgylchedd a thymheredd cemegol, sy'n sicrhau ansawdd unffurf graffit; (3) Mae'r cyflenwad parhaus o garbon trwy gefn y ffoil nicel yn caniatáu i'r haenau o graphene dyfu'n barhaus ar gyfradd uchel iawn, tua un haen bob pum eiliad, ”
Amser Post: Tach-09-2022