Высококачественный графит имеет превосходную механическую прочность, тепловую стабильность, высокую гибкость и очень высокую теплопроводную и электрическую проводимость в плоскости, что делает его одним из наиболее важных передовых материалов для многих применений, таких как фототермические проводники, используемые в качестве батареи в телефонах. Например, специальный тип графита, высоко упорядоченный пиролитический графит (HOPG), является одним из наиболее часто используемых в лабораториях. Материал Эти превосходные свойства связаны с слоистой структурой графита, где прочные ковалентные связи между атомами углерода в графеновых слоях способствуют превосходным механическим свойствам, тепловой и электрической проводимости, в то время как очень небольшое взаимодействие между слоями графена. Действие приводит к высокой степени гибкости. графит. Хотя графит был обнаружен в природе более 1000 лет, и его искусственный синтез изучался более 100 лет, качество образцов графита, как натуральных, так и синтетических, далека от идеального. Например, размер самых больших монокристаллических доменов в графитовых материалах обычно составляет менее 1 мм, что резко контрастирует с размером многих кристаллов, таких как кварцевые монокристаллы и кремниевые монокристаллы. Размер может достигать масштаба метра. Очень маленький размер однокристаллического графита обусловлен слабым взаимодействием между графитными слоями, и плоскостность слоя графена трудно поддерживать во время роста, поэтому графит легко разбивается на несколько границ зерен с однокристаллическими зернами при расстройстве. Полем Чтобы решить эту ключевую проблему, почетный профессор Ульсанского Национального института науки и технологий (UNIST) и его сотрудников профессора Лю Кайхуй, профессора Ванг Энге из Пекинского университета, и другие предложили стратегию синтеза тонких порядков графита. Фильм, вниз до дюймового масштаба. В их методе используется никелевая фольга с одним кристалкой в качестве подложки, а атомы углерода питаются с задней части никелевой фольги через «изотермический процесс отмены распада». Вместо использования газообразного картонного источника, они выбрали твердый углеродный материал для облегчения роста графита. Эта новая стратегия позволяет производить однокристаллические графитовые пленки толщиной около 1 дюйма и 35 микрон или более 100 000 слоев графена за несколько дней. По сравнению со всеми доступными образцами графита, однокристаллический графит имеет теплопроводность ~ 2880 Вт M-1K-1, незначительное содержание примесей и минимальное расстояние между слоями. (1) Успешный синтез однокристаллических никелевых пленок большого размера, поскольку субстраты ультра-флат позволяют избежать расстройства синтетического графита; (2) 100 000 слоев графена выращивают изотермически примерно через 100 часов, так что каждый слой графена синтезируется в одной и той же химической среде и температуре, что обеспечивает равномерное качество графита; (3) Непрерывная подача углерода через обратную сторону никелевой фольги позволяет непрерывно расти слои графена с очень высокой скоростью, примерно один слой каждые пять секунд », -
Время сообщения: ноябрь-09-2022