Grafiet van hoge kwaliteit heeft een uitstekende mechanische sterkte, thermische stabiliteit, hoge flexibiliteit en zeer hoge thermische en elektrische geleidbaarheid in het vlak, waardoor het een van de belangrijkste geavanceerde materialen is voor veel toepassingen zoals fotothermische geleiders die worden gebruikt als batterijen in telefoons. Een speciaal type grafiet, sterk geordend pyrolytisch grafiet (HOPG), is bijvoorbeeld een van de meest gebruikte in laboratoria. Materiaal. Deze uitstekende eigenschappen zijn te wijten aan de gelaagde structuur van grafiet, waarbij sterke covalente bindingen tussen de koolstofatomen in de grafeenlagen bijdragen aan uitstekende mechanische eigenschappen, thermische en elektrische geleidbaarheid, terwijl zeer weinig interactie tussen de grafeenlagen. De actie resulteert in een hoge mate van flexibiliteit. grafiet. Hoewel grafiet al meer dan 1000 jaar in de natuur is ontdekt en de kunstmatige synthese al meer dan 100 jaar is onderzocht, is de kwaliteit van grafietmonsters, zowel natuurlijk als synthetisch, verre van ideaal. De grootte van de grootste grafietdomeinen met één kristal in grafietmaterialen is bijvoorbeeld typisch minder dan 1 mm, wat in schril contrast staat met de grootte van veel kristallen zoals kwartierkristallen en silicium enkele kristallen. De grootte kan de schaal van een meter bereiken. De zeer kleine grootte van een kristal grafiet is te wijten aan de zwakke interactie tussen de grafietlagen, en de vlakheid van de grafeenlaag is moeilijk te handhaven tijdens de groei, dus grafiet wordt gemakkelijk verbroken in verschillende korrelgrenzen met één kristal in wanorde. . Om dit belangrijke probleem op te lossen, hebben professor emeritus van het Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) en zijn medewerkers prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge van Peking University, en anderen hebben een strategie voorgesteld voor het synthetiseren van dunne order-of-fagnitude grafiet enkele kristallen. Film, tot de inch schaal. Hun methode maakt gebruik van een single-kristal nikkelfolie als een substraat en koolstofatomen worden gevoed vanaf de achterkant van de nikkelfolie door een "isotherme oplossing-diffusie-depositieproces". In plaats van een gasvormige kartonnen bron te gebruiken, kozen ze voor een vast koolstofmateriaal om de grafietgroei te vergemakkelijken. Deze nieuwe strategie maakt het mogelijk om grafietfilms met één kristal te produceren met een dikte van ongeveer 1 inch en 35 micron, of meer dan 100.000 grafeenlagen in een paar dagen. In vergelijking met alle beschikbare grafietmonsters heeft single-kristal grafiet een thermische geleidbaarheid van ~ 2880 W M-1K-1, een onbeduidend gehalte aan onzuiverheden en een minimale afstand tussen lagen. (1) Succesvolle synthese van single-kristal nikkelfilms van grote omvang als ultra-flat-substraten aanmelding van synthetisch grafiet vermijden; (2) 100.000 lagen grafeen worden isotherm gekweekt in ongeveer 100 uur, zodat elke laag grafeen wordt gesynthetiseerd in dezelfde chemische omgeving en temperatuur, die de uniforme kwaliteit van grafiet waarborgt; (3) De continue toevoer van koolstof door de achterkant van de nikkelfolie zorgt ervoor dat de lagen van grafeen continu continu groeien met een zeer hoge snelheid, ongeveer één laag om de vijf seconden, "
Posttijd: nov-09-2022