Grafit av hög kvalitet har utmärkt mekanisk styrka, termisk stabilitet, hög flexibilitet och mycket hög termisk och elektrisk konduktivitet, vilket gör det till ett av de viktigaste avancerade materialen för många applikationer som fototermiska ledare som används som batterier i telefoner. Till exempel är en speciell typ av grafit, högt beställd pyrolytisk grafit (HOPG), en av de mest använda i laboratorier. Material. Dessa utmärkta egenskaper beror på den skiktade strukturen för grafit, där starka kovalenta bindningar mellan kolatomerna i grafenskikten bidrar till utmärkta mekaniska egenskaper, termisk och elektrisk konduktivitet, medan mycket liten interaktion mellan grafenskikten. Åtgärden resulterar i en hög grad av flexibilitet. grafit. Även om grafit har upptäckts i naturen i mer än 1000 år och dess konstgjorda syntes har studerats i mer än 100 år, är kvaliteten på grafitprover, både naturliga och syntetiska, långt ifrån idealisk. Till exempel är storleken på de största enkla kristallgrafitdomänerna i grafitmaterial vanligtvis mindre än 1 mm, vilket står i skarp kontrast till storleken på många kristaller, såsom kvarts enkelkristaller och kisel enkristaller. Storleken kan nå skalan på en meter. Den mycket lilla storleken på enkristallgrafit beror på den svaga interaktionen mellan grafitskikten, och flatheten i grafenskiktet är svårt att upprätthålla under tillväxten, så grafit bryts lätt i flera enkristallkorngränser vid störningar. . För att lösa detta nyckelproblem har professor emeritus från Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) och hans kollaboratörer professor Liu Kaihui, professor Wang Enge från Peking University, och andra föreslagit en strategi för att syntetisera tunna magnitiska grafitgrafit-enstaka kristaller. Film, ner till tumskalan. Deras metod använder en enkelkristall nickelfolie som ett substrat, och kolatomer matas från baksidan av nickelfolien genom en "isotermisk upplösningsdiffusion-deponeringsprocess". Istället för att använda en gasformig kartongkälla valde de ett fast kolmaterial för att underlätta grafittillväxt. Denna nya strategi gör det möjligt att producera enkristallgrafitfilmer med en tjocklek av cirka 1 tum och 35 mikron, eller mer än 100 000 grafenlager på några dagar. Jämfört med alla tillgängliga grafitprover har enkristallgrafit en värmeledningsförmåga på ~ 2880 W M-1K-1, ett obetydligt innehåll av föroreningar och ett minimalt avstånd mellan lager. (1) framgångsrik syntes av enkristall nickelfilmer av stor storlek som ultra-platt-substrat undviker störning av syntetisk grafit; (2) 100 000 skikt av grafen odlas isotermiskt på cirka 100 timmar, så att varje skikt av grafen syntetiseras i samma kemiska miljö och temperatur, vilket säkerställer den enhetliga kvaliteten på grafit; (3) Den kontinuerliga tillförseln av kol genom den omvända sidan av nickelfolien gör att skikten av grafen kontinuerligt kan växa med mycket hög hastighet, ungefär ett lager var femte sekund, ”
Post Time: Nov-09-2022