Korkealaatuisella grafiitissa on erinomainen mekaaninen lujuus, lämmön stabiilisuus, korkea joustavuus ja erittäin korkea tason lämpö- ja sähkönjohtavuus, joten se on yksi tärkeimmistä edistyneistä materiaaleista monille sovelluksille, kuten fototermisille johtimille, joita käytetään paristoina puhelimissa. Esimerkiksi erityinen grafiittityyppi, erittäin tilattu pyrolyyttinen grafiitti (HOPG), on yksi laboratorioissa yleisimmin käytettyjä. Materiaali. Nämä erinomaiset ominaisuudet johtuvat grafiitin kerroksisesta rakenteesta, jossa grafeenikerrosten hiiliatomien väliset vahvat kovalenttiset sidokset vaikuttavat erinomaiseen mekaaniseen ominaisuuteen, lämmön ja sähkönjohtavuuteen, kun taas grafeenikerrosten välillä on hyvin vähän vuorovaikutusta. Toiminta johtaa suureen joustavuuteen. grafiitti. Vaikka grafiittia on löydetty luonnossa yli 1000 vuotta ja sen keinotekoista synteesiä on tutkittu yli 100 vuotta, grafiitinäytteiden laatua, sekä luonnollista että synteettistä, ei ole kaukana ihanteesta. Esimerkiksi grafiittimateriaalien suurimman yhden kidegrafiitidomeenien koko on tyypillisesti alle 1 mm, mikä on selvästi ristiriidassa monien kiteiden, kuten kvartsikiteiden ja piikiteiden, koon kanssa. Koko voi saavuttaa metrin asteikon. Hyvin pieni yksikitegrafiitin koko on johtuen grafiittikerrosten välisestä heikosta vuorovaikutuksesta, ja grafeenikerroksen tasoa on vaikea ylläpitää kasvun aikana, joten grafiitti murtuu helposti useisiin yksikiteiden rajoihin häiriöissä. . Tämän keskeisen ongelman ratkaisemiseksi Ulsanin kansallisen tiede- ja teknologiainstituutin (UNIST) ja hänen yhteistyökumppaneidensa professori Liu Kaihui, Pekingin yliopiston prof. Elokuva, tuuman asteikkoon asti. Niiden menetelmä käyttää substraattina yksikiteistä nikkelikalvoa, ja hiiliatomeja syötetään nikkelifolion takaa "isotermisen liukenemisen diffuusion-depositioprosessin" kautta. Kaasumaisen pahvilähteen käytön sijasta he valitsivat kiinteän hiilimateriaalin grafiitin kasvun helpottamiseksi. Tämä uusi strategia mahdollistaa yksikiteisen grafiittikalvojen tuottamisen, joiden paksuus on noin 1 tuuma ja 35 mikronia tai yli 100 000 grafeenikerrosta muutamassa päivässä. Kaikiin käytettävissä oleviin grafiitinäytteisiin verrattuna yksikitegrafiitin lämmönjohtavuus on ~ 2880 W M-1K-1, epäpuhtauksien merkityksetön pitoisuus ja vähimmäisetäisyys kerrosten välillä. (1) suurikokoisten yksikiteiden nikkelikalvojen onnistunut synteesi, kun ultraväriset substraatit välttävät synteettisen grafiitin häiriöitä; (2) 100 000 grafeenikerrosta kasvatetaan isotermisesti noin 100 tunnissa siten, että jokainen grafeenikerros syntetisoidaan samassa kemiallisessa ympäristössä ja lämpötilassa, mikä varmistaa grafiitin tasaisen laadun; (3) Jatkuva hiilen tarjonta nikkelifolion kääntöpuolen läpi antaa grafeenikerroksille kasvaa jatkuvasti erittäin korkealla nopeudella, noin yksi kerros viiden sekunnin välein ","
Viestin aika: marraskuu-09-2022