उच्च दर्जाच्या ग्रेफाइटमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ती, थर्मल स्थिरता, उच्च लवचिकता आणि खूप उच्च इन-प्लेन थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता आहे, ज्यामुळे ते टेलिफोनमध्ये बॅटरी म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या फोटोथर्मल कंडक्टरसारख्या अनेक अनुप्रयोगांसाठी सर्वात महत्वाचे प्रगत साहित्य बनते. उदाहरणार्थ, एक विशेष प्रकारचा ग्रेफाइट, उच्च क्रमबद्ध पायरोलिटिक ग्रेफाइट (HOPG), प्रयोगशाळांमध्ये सर्वात जास्त वापरला जाणारा एक आहे. साहित्य. हे उत्कृष्ट गुणधर्म ग्रेफाइटच्या स्तरित संरचनेमुळे आहेत, जिथे ग्रेफाइन थरांमधील कार्बन अणूंमधील मजबूत सहसंयोजक बंध उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म, थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता निर्माण करतात, तर ग्रेफाइन थरांमधील परस्परसंवाद फारच कमी असतो. या कृतीमुळे उच्च प्रमाणात लवचिकता निर्माण होते. ग्रेफाइट. जरी ग्रेफाइट 1000 वर्षांहून अधिक काळ निसर्गात सापडला आहे आणि त्याचे कृत्रिम संश्लेषण 100 वर्षांहून अधिक काळ अभ्यासले गेले आहे, तरीही नैसर्गिक आणि कृत्रिम दोन्ही प्रकारच्या ग्रेफाइट नमुन्यांची गुणवत्ता आदर्शापासून दूर आहे. उदाहरणार्थ, ग्रेफाइट पदार्थांमधील सर्वात मोठ्या सिंगल क्रिस्टल ग्रेफाइट डोमेनचा आकार सामान्यतः 1 मिमी पेक्षा कमी असतो, जो क्वार्ट्ज सिंगल क्रिस्टल्स आणि सिलिकॉन सिंगल क्रिस्टल्स सारख्या अनेक क्रिस्टल्सच्या आकाराच्या अगदी विरुद्ध आहे. आकार एक मीटरच्या स्केलपर्यंत पोहोचू शकतो. सिंगल-क्रिस्टल ग्रेफाइटचा आकार खूपच लहान असतो कारण ग्रेफाइट थरांमधील कमकुवत परस्परसंवाद असतो आणि वाढीदरम्यान ग्राफीन थराची सपाटता राखणे कठीण असते, त्यामुळे ग्रेफाइट सहजपणे अनेक सिंगल-क्रिस्टल धान्य सीमांमध्ये मोडले जाते. . या प्रमुख समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, उल्सान नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी (UNIST) चे प्रोफेसर एमेरिटस आणि त्यांचे सहकारी प्रो. लिऊ कैहुई, पेकिंग युनिव्हर्सिटीचे प्रो. वांग एंगे आणि इतरांनी इंच स्केलपर्यंत पातळ ऑर्डर-ऑफ-मॅग्निट्यूड ग्रेफाइट सिंगल क्रिस्टल्सचे संश्लेषण करण्यासाठी एक धोरण प्रस्तावित केले आहे. त्यांची पद्धत सब्सट्रेट म्हणून सिंगल-क्रिस्टल निकेल फॉइल वापरते आणि कार्बन अणू निकेल फॉइलच्या मागील बाजूस "आयसोथर्मल विघटन-प्रसार-निक्षेपण प्रक्रियेद्वारे" दिले जातात. वायूयुक्त कार्डबोर्ड स्रोत वापरण्याऐवजी, त्यांनी ग्रेफाइट वाढ सुलभ करण्यासाठी घन कार्बन सामग्रीची निवड केली. या नवीन धोरणामुळे काही दिवसांत सुमारे १ इंच आणि ३५ मायक्रॉन जाडीचे किंवा १००,००० पेक्षा जास्त ग्राफीन थर असलेले सिंगल-क्रिस्टल ग्रेफाइट फिल्म तयार करणे शक्य होते. सर्व उपलब्ध ग्रेफाइट नमुन्यांच्या तुलनेत, सिंगल-क्रिस्टल ग्रेफाइटमध्ये ~२८८० W m-१K-१ ची थर्मल चालकता असते, ज्यामध्ये अशुद्धतेचे प्रमाण कमी असते आणि थरांमधील किमान अंतर असते. (१) अल्ट्रा-फ्लॅट सब्सट्रेट्स म्हणून मोठ्या आकाराच्या सिंगल-क्रिस्टल निकेल फिल्म्सचे यशस्वी संश्लेषण सिंथेटिक ग्रेफाइटचे विघटन टाळते; (२) ग्रेफाइटचे १००,००० थर सुमारे १०० तासांत समऔष्णिकरित्या वाढवले जातात, जेणेकरून ग्रेफाइटचा प्रत्येक थर समान रासायनिक वातावरणात आणि तापमानात संश्लेषित केला जातो, ज्यामुळे ग्रेफाइटची एकसमान गुणवत्ता सुनिश्चित होते; (३) निकेल फॉइलच्या उलट बाजूने कार्बनचा सतत पुरवठा केल्याने ग्रेफाइनचे थर सतत खूप उच्च दराने वाढू शकतात, दर पाच सेकंदांनी अंदाजे एक थर,”
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-०९-२०२२