Grafit berkualiti tinggi mempunyai kekuatan mekanikal yang sangat baik, kestabilan terma, fleksibiliti yang tinggi dan kekonduksian terma dan elektrik yang sangat tinggi, menjadikannya salah satu bahan canggih yang paling penting untuk banyak aplikasi seperti konduktor fototerma yang digunakan sebagai bateri dalam telefon. Sebagai contoh, jenis grafit khas, grafit pyrolytic yang sangat diperintahkan (HOPG), adalah salah satu yang paling biasa digunakan di makmal. Bahan. Ciri -ciri yang sangat baik ini disebabkan oleh struktur grafit yang berlapis, di mana ikatan kovalen yang kuat antara atom karbon dalam lapisan graphene menyumbang kepada sifat mekanikal yang sangat baik, kekonduksian terma dan elektrik, manakala sedikit interaksi antara lapisan graphene. Tindakan ini menghasilkan tahap fleksibiliti yang tinggi. grafit. Walaupun grafit telah ditemui selama lebih dari 1000 tahun dan sintesis tiruannya telah dikaji selama lebih dari 100 tahun, kualiti sampel grafit, baik semulajadi dan sintetik, jauh dari ideal. Sebagai contoh, saiz domain grafit kristal tunggal terbesar dalam bahan grafit biasanya kurang daripada 1 mm, yang sangat berbeza dengan saiz banyak kristal seperti kristal tunggal kuarza dan kristal tunggal silikon. Saiz boleh mencapai skala meter. Saiz grafit tunggal kristal adalah disebabkan oleh interaksi yang lemah antara lapisan grafit, dan kebosanan lapisan graphene sukar untuk dikekalkan semasa pertumbuhan, jadi grafit mudah dipecah menjadi beberapa sempadan bijian kristal dalam gangguan. . Untuk menyelesaikan masalah utama ini, Profesor Emeritus dari Institut Sains dan Teknologi Kebangsaan Ulsan (UNIST) dan kolaboratornya Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge dari Universiti Peking, dan lain-lain telah mencadangkan strategi untuk mensintesis kristal tunggal grafit-magnitud. filem, ke skala inci. Kaedah mereka menggunakan kerajang nikel kristal sebagai substrat, dan atom karbon diberi makan dari belakang kerajang nikel melalui "proses pembubaran pembubaran isoterma". Daripada menggunakan sumber kadbod gas, mereka memilih bahan karbon pepejal untuk memudahkan pertumbuhan grafit. Strategi baru ini memungkinkan untuk menghasilkan filem grafit tunggal kristal dengan ketebalan kira-kira 1 inci dan 35 mikron, atau lebih daripada 100,000 lapisan graphene dalam beberapa hari. Berbanding dengan semua sampel grafit yang tersedia, grafit tunggal kristal mempunyai kekonduksian terma ~ 2880 W M-1K-1, kandungan kekotoran yang tidak penting, dan jarak minimum antara lapisan. (1) sintesis yang berjaya filem nikel tunggal kristal saiz besar sebagai subtra-flat substrat mengelakkan gangguan grafit sintetik; (2) 100,000 lapisan graphene ditanam secara isothermally dalam kira -kira 100 jam, supaya setiap lapisan graphene disintesis dalam persekitaran dan suhu kimia yang sama, yang memastikan kualiti grafit seragam; (3) Bekalan karbon berterusan melalui bahagian belakang foil nikel membolehkan lapisan graphene terus berkembang pada kadar yang sangat tinggi, kira -kira satu lapisan setiap lima saat, "
Masa Post: Nov-09-2022