Aukštos kokybės grafitas turi puikų mechaninį stiprumą, šiluminį stabilumą, didelį lankstumą ir labai aukštą šiluminį ir elektrinį laidumą, todėl tai yra viena iš svarbiausių pažangių medžiagų daugeliui programų, tokių kaip fototerminiai laidininkai, naudojami kaip baterijos telefonuose. Pavyzdžiui, specialus grafito tipas, labai užsakytas pirolitinis grafitas (HOPG), yra vienas iš dažniausiai naudojamų laboratorijose. Medžiaga. Šios puikios savybės atsiranda dėl sluoksniuotos grafito struktūros, kai stiprios kovalentinės jungtys tarp anglies atomų grafeno sluoksniuose prisideda prie puikių mechaninių savybių, šiluminio ir elektrinio laidumo, tuo tarpu labai mažai grafeno sluoksnių sąveikos. Veiksmas lemia didelį lankstumo laipsnį. grafitas. Nors grafitas gamtoje buvo aptiktas daugiau nei 1000 metų, o jo dirbtinė sintezė buvo ištirta daugiau nei 100 metų, grafito mėginių, tiek natūralių, tiek sintetinių, kokybė toli gražu nėra ideali. Pavyzdžiui, didžiausių vieno kristalinio grafito domenų dydis grafito medžiagose paprastai yra mažesnis nei 1 mm, o tai visiškai prieštarauja daugelio kristalų, tokių kaip kvarco pavieniai kristalai ir silicio pavieniai kristalai, dydžiu. Dydis gali pasiekti matuoklio skalę. Labai mažą vieno kristalinio grafito dydį lemia silpna grafito sluoksnių sąveika, o grafeno sluoksnio lygumą sunku išlaikyti augimo metu, todėl grafitas lengvai suskaidomas į keletą vieno kristalų grūdų ribų sutrikime. . Norėdami išspręsti šią pagrindinę problemą, Ulsano nacionalinio mokslo ir technologijos instituto (UNIST) profesorius emeritas ir jo bendradarbiai prof. Liu Kaihui, Pekino universiteto prof. Wang Enge, o kiti pasiūlė strategiją, skirtą sintetinti plonos magnyvinės grafito pavienių kristalų sintezę. Filmas, iki colių skalės. Jų metodas naudoja vieno kristalo nikelio foliją kaip substratą, o anglies atomai šeriami iš nikelio folijos užpakalinės dalies per „izoterminį tirpimo-difuzijos-išsidėsinimo procesą“. Užuot naudoję dujinį kartono šaltinį, jie pasirinko tvirtą anglies medžiagą, kad palengvintų grafito augimą. Ši nauja strategija leidžia gaminti vieno kristalų grafito plėveles, kurių storis yra maždaug 1 colio ir 35 mikronų, arba daugiau nei 100 000 grafeno sluoksnių per kelias dienas. Palyginti su visais turimais grafito mėginiais, vieno kristalo grafito šilumos laidumas yra ~ 2880 W M-1K-1, nereikšmingas priemaišų kiekis ir minimalus atstumas tarp sluoksnių. (1) sėkminga didelio dydžio vieno kristalų nikelio plėvelių sintezė, nes ypač plokščios substratai išvengia sintetinio grafito sutrikimo; (2) 100 000 grafeno sluoksnių yra auginami izotermiškai maždaug per 100 valandų, kad kiekvienas grafeno sluoksnis būtų sintetinamas toje pačioje cheminėje aplinkoje ir temperatūroje, o tai užtikrina vienodą grafito kokybę; (3) Nuolatinis anglies tiekimas per atvirkštinę nikelio folijos pusę leidžia grafeno sluoksniams nuolat augti labai dideliu greičiu, maždaug po vieną sluoksnį kas penkias sekundes “
Pašto laikas: 2012-09-09