Wysokiej jakości grafit ma doskonałą wytrzymałość mechaniczną, stabilność termiczną, wysoką elastyczność i bardzo wysoką przewodność termiczną i elektryczną w płaszczyźnie, co czyni go jednym z najważniejszych zaawansowanych materiałów do wielu zastosowań, takich jak przewodniki fototermiczne stosowane jako baterie w telefonach. Na przykład specjalny rodzaj grafitu, wysoce uporządkowany pirolityczny grafit (HOPG), jest jednym z najczęściej stosowanych w laboratoriach. Tworzywo. Te doskonałe właściwości wynikają z warstwowej struktury grafitu, w której silne kowalencyjne wiązania między atomami węgla w warstwach grafenu przyczyniają się do doskonałych właściwości mechanicznych, przewodności termicznej i elektrycznej, podczas gdy bardzo niewielka interakcja między warstwami grafenu. Działanie powoduje wysoki stopień elastyczności. grafit. Chociaż grafit jest odkryty w naturze od ponad 1000 lat, a jego sztuczna synteza była badana od ponad 100 lat, jakość próbek grafitu, zarówno naturalnego, jak i syntetycznego, jest daleka od ideału. Na przykład wielkość największych domen grafitowych pojedynczych kryształów w materiałach grafitowych jest zwykle mniejsza niż 1 mm, co jest wyraźnie kontrastowe z wielkością wielu kryształów, takich jak pojedyncze kryształy kwarcowe i krzemowe pojedyncze kryształy. Rozmiar może osiągnąć skalę miernika. Bardzo niewielki rozmiar grafitu jednokryształowego wynika z słabej interakcji między warstwami grafitowymi, a płaskość warstwy grafenu jest trudna do utrzymania podczas wzrostu, więc grafit można łatwo podzielić na kilka granic ziaren pojedynczych krystalicznych w zaburzeniu. . Aby rozwiązać ten kluczowy problem, emerytowany profesor National Institute of Science and Technology (UNIST) i jego współpracownicy prof. Liu Kaihui, prof. Wang Enge z Peking University, a inni zaproponowali strategię syntetyzowania cienkiego grafitu z pojedynczym kryształami z cienkimi magniTą. Film, aż do calowej skali. Ich metoda wykorzystuje pojedynczą folię niklu jako podłoże, a atomy węgla są zasilane z tyłu folii niklu poprzez „proces izotermicznego rozpuszczania dyfuzji”. Zamiast korzystać z gazowego tektury, zdecydowali się na stały materiał węglowy, aby ułatwić wzrost grafitu. Ta nowa strategia umożliwia tworzenie filmów grafitowych jednokryształowych o grubości około 1 cala i 35 mikronów lub ponad 100 000 warstw grafenu w ciągu kilku dni. W porównaniu ze wszystkimi dostępnymi próbkami grafitu grafit jednokryształowy ma przewodność cieplną ~ 2880 W M-1K-1, nieznaczną zawartość zanieczyszczeń i minimalną odległość między warstwami. (1) udana synteza pojedynczych kryształów niklu o dużych rozmiarach jako ultra-spłaty substratów unika zaburzenia syntetycznego grafitu; (2) 100 000 warstw grafenu jest hodowane izotermicznie w ciągu około 100 godzin, tak że każda warstwa grafenu jest syntetyzowana w tym samym środowisku chemicznym i temperaturze, co zapewnia jednolitą jakość grafitu; (3) Ciągłe dopływ węgla przez odwrotną stronę folii niklu pozwala ciągle rosnąć warstw grafenu w bardzo wysokim tempie, około jednej warstwy co pięć sekund ”,”
Czas postu: listopad 09-2022