La grafite di alta qualità ha un'eccellente resistenza meccanica, stabilità termica, alta flessibilità e conducibilità termica ed elettrica in piano molto elevato, rendendolo uno dei materiali avanzati più importanti per molte applicazioni come i conduttori fototermici utilizzati come batterie nei telefoni. Ad esempio, un tipo speciale di grafite, grafite pirolitica altamente ordinata (HOPG), è uno dei più comunemente usati nei laboratori. Materiale. Queste eccellenti proprietà sono dovute alla struttura a strati di grafite, in cui forti legami covalenti tra gli atomi di carbonio negli strati di grafene contribuiscono a eccellenti proprietà meccaniche, conducibilità termica ed elettrica, mentre pochissima interazione tra gli strati di grafene. L'azione si traduce in un alto grado di flessibilità. grafite. Sebbene la grafite sia stata scoperta in natura da più di 1000 anni e la sua sintesi artificiale è stata studiata da oltre 100 anni, la qualità dei campioni di grafite, sia naturali che sintetici, è tutt'altro che ideale. Ad esempio, la dimensione dei più grandi domini di grafite a cristallo singolo nei materiali di grafite è in genere inferiore a 1 mm, che è in netto contrasto con la dimensione di molti cristalli come cristalli singoli al quarzo e singoli cristalli di silicio. Le dimensioni possono raggiungere la scala di un metro. La dimensione molto ridotta della grafite a cristallo singolo è dovuta alla debole interazione tra gli strati di grafite e la planarità dello strato di grafene è difficile da mantenere durante la crescita, quindi la grafite viene facilmente suddivisa in diversi confini del grano a cristallo singolo nel disturbo. . Per risolvere questo problema chiave, il professor emerito del Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) e i suoi collaboratori Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge dell'Università di Pechino, e altri hanno proposto una strategia per la sintesi di cristalli singoli di grafite di ordine sottile. Film, fino alla scala di pollici. Il loro metodo utilizza un foglio di nichel a cristallo singolo come substrato e gli atomi di carbonio vengono alimentati dal retro del foglio di nichel attraverso un "processo di deposizione di dissoluzione isotermica". Invece di utilizzare una fonte di cartone gassosa, hanno optato per un materiale in carbonio solido per facilitare la crescita della grafite. Questa nuova strategia consente di produrre film di grafite a cristallo singolo con uno spessore di circa 1 pollice e 35 micron, o più di 100.000 strati di grafene in pochi giorni. Rispetto a tutti i campioni di grafite disponibili, la grafite a cristallo singolo ha una conduttività termica di ~ 2880 W M-1K-1, un contenuto insignificante di impurità e una distanza minima tra gli strati. (1) sintesi riuscita di film di nichel a cristallo singolo di grandi dimensioni poiché i substrati ultra-flat evitano il disturbo della grafite sintetica; (2) 100.000 strati di grafene vengono coltivati isotermicamente in circa 100 ore, in modo che ogni strato di grafene sia sintetizzato nello stesso ambiente chimico e temperatura, che garantisce la qualità uniforme della grafite; (3) La fornitura continua di carbonio attraverso il retro del foglio di nichel consente agli strati di grafene di crescere continuamente a una velocità molto elevata, circa uno strato ogni cinque secondi ",
Tempo post: nov-09-2022