નવું સંશોધન વધુ સારી ગ્રેફાઇટ ફિલ્મો જાહેર કરે છે

ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ગ્રાફાઇટમાં ઉત્તમ યાંત્રિક તાકાત, થર્મલ સ્થિરતા, ઉચ્ચ સુગમતા અને ખૂબ જ plan ંચી-પ્લેન થર્મલ અને વિદ્યુત વાહકતા હોય છે, જે તેને ટેલિફોનમાં બેટરી તરીકે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી ફોટોથર્મલ કંડક્ટર જેવી ઘણી એપ્લિકેશનો માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ અદ્યતન સામગ્રી બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક ખાસ પ્રકારનો ગ્રેફાઇટ, ઉચ્ચ ઓર્ડર થયેલ પાયરોલિટીક ગ્રેફાઇટ (હોપજી), પ્રયોગશાળાઓમાં સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સામગ્રી. આ ઉત્તમ ગુણધર્મો ગ્રેફાઇટની સ્તરવાળી રચનાને કારણે છે, જ્યાં ગ્રાફિન સ્તરોમાં કાર્બન અણુઓ વચ્ચેના મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ્સ ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો, થર્મલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ વાહકતામાં ફાળો આપે છે, જ્યારે ગ્રાફિન સ્તરો વચ્ચે ખૂબ ઓછી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે. ક્રિયા ઉચ્ચ ડિગ્રીમાં રાહત આપે છે. ગ્રેફાઇટ. તેમ છતાં ગ્રેફાઇટ 1000 વર્ષથી વધુ સમયથી પ્રકૃતિમાં મળી આવી છે અને તેના કૃત્રિમ સંશ્લેષણનો 100 વર્ષથી વધુ સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, પરંતુ કુદરતી અને કૃત્રિમ બંને, ગ્રેફાઇટ નમૂનાઓની ગુણવત્તા આદર્શથી દૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રેફાઇટ મટિરિયલ્સમાં સૌથી મોટા સિંગલ ક્રિસ્ટલ ગ્રેફાઇટ ડોમેન્સનું કદ સામાન્ય રીતે 1 મીમી કરતા ઓછું હોય છે, જે ક્વાર્ટઝ સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ અને સિલિકોન સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ જેવા ઘણા સ્ફટિકોના કદથી વિરોધાભાસી છે. કદ મીટરના સ્કેલ સુધી પહોંચી શકે છે. સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ગ્રેફાઇટનું ખૂબ જ નાનું કદ એ ગ્રેફાઇટ સ્તરો વચ્ચેની નબળા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે છે, અને વૃદ્ધિ દરમિયાન ગ્રાફિન સ્તરની ચપળતા જાળવવી મુશ્કેલ છે, તેથી ગ્રેફાઇટ સરળતાથી ડિસઓર્ડરમાં ઘણા સિંગલ-ક્રિસ્ટલ અનાજની સીમાઓમાં તૂટી જાય છે. . આ મુખ્ય સમસ્યાને હલ કરવા માટે, યુલસન નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ Science ફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજી (યુએનઆઈએસટી) ના પ્રોફેસર એમિરેટસ અને તેના સહયોગીઓ પ્રો. લિયુ કૈહુઇ, પેકિંગ યુનિવર્સિટીના પ્રો. વાંગ એન્જે, અને અન્ય લોકોએ પાતળા ઓર્ડર-ફ-મેગ્નીટ્યુડ ગ્રેફાઇટ સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સને સંક્રમિત કરવાની વ્યૂહરચના સૂચવી છે. ફિલ્મ, નીચે ઇંચ સ્કેલ. તેમની પદ્ધતિ સબસ્ટ્રેટ તરીકે સિંગલ-ક્રિસ્ટલ નિકલ ફોઇલનો ઉપયોગ કરે છે, અને કાર્બન અણુઓને નિકલ વરખની પાછળથી "આઇસોથર્મલ વિસર્જન-પ્રસરણ-ડિપોઝિશન પ્રક્રિયા" દ્વારા ખવડાવવામાં આવે છે. વાયુયુક્ત કાર્ડબોર્ડ સ્રોતનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, તેઓએ ગ્રાફાઇટ વૃદ્ધિને સરળ બનાવવા માટે નક્કર કાર્બન સામગ્રીની પસંદગી કરી. આ નવી વ્યૂહરચના લગભગ 1 ઇંચ અને 35 માઇક્રોન અથવા થોડા દિવસોમાં 100,000 થી વધુ ગ્રાફિન સ્તરોની જાડાઈ સાથે સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ગ્રેફાઇટ ફિલ્મોનું નિર્માણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. બધા ઉપલબ્ધ ગ્રેફાઇટ નમૂનાઓની તુલનામાં, સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ગ્રેફાઇટમાં થર્મલ વાહકતા ~ 2880 ડબલ્યુ એમ -1 કે -1 છે, અશુદ્ધિઓની એક નજીવી સામગ્રી અને સ્તરો વચ્ચેનું ઓછામાં ઓછું અંતર છે. (1) અલ્ટ્રા-ફ્લેટ સબસ્ટ્રેટ્સ તરીકે મોટા કદની સિંગલ-ક્રિસ્ટલ નિકલ ફિલ્મ્સનું સફળ સંશ્લેષણ કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટના અવ્યવસ્થાને ટાળે છે; (૨) ગ્રાફિનના 100,000 સ્તરો લગભગ 100 કલાકમાં ઉગાડવામાં આવે છે, જેથી ગ્રાફિનના દરેક સ્તરને સમાન રાસાયણિક વાતાવરણ અને તાપમાનમાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવે, જે ગ્રેફાઇટની સમાન ગુણવત્તાની ખાતરી આપે છે; ()) નિકલ ફોઇલની વિપરીત બાજુ દ્વારા કાર્બનની સતત સપ્લાય ગ્રાફિનના સ્તરોને સતત ખૂબ rate ંચા દરે વધવા દે છે, દર પાંચ સેકંડમાં લગભગ એક સ્તર, "