Високоякісний графіт має чудову механічну міцність, теплову стабільність, високу гнучкість та дуже високу теплову та електричну провідність у площині, що робить його одним з найважливіших вдосконалених матеріалів для багатьох застосувань, таких як фототермальні провідники, що використовуються як акумулятори в телефонах. Наприклад, спеціальний тип графіту, дуже впорядкований піролітичний графіт (HOPG), є одним з найбільш часто використовуваних у лабораторіях. Матеріал. Ці чудові властивості пов'язані з шаруватим структурою графіту, де сильні ковалентні зв’язки між атомами вуглецю в шарах графену сприяють чудовим механічним властивостям, теплової та електричній провідності, тоді як дуже мало взаємодії між шарами графену. Дія призводить до високої ступеня гнучкості. графіт. Незважаючи на те, що графіт був виявлений у природі вже більше 1000 років, а його штучний синтез вивчався вже більше 100 років, якість графітових зразків, як природних, так і синтетичних, далеко не ідеал. Наприклад, розмір найбільших монокристалічних графітових доменів у графітових матеріалах, як правило, менше 1 мм, що суворо на відміну від розміру багатьох кристалів, таких як кварцові монокристали та монокристали кремнію. Розмір може досягти шкали метра. Дуже невеликий розмір однокристалічного графіту пояснюється слабкою взаємодією між графітовими шарами, і площина графену шару важко підтримувати під час росту, тому графіт легко розбивається на кілька однокристалічних меж зерна при розладі. . Щоб вирішити цю ключову проблему, професор Емерітус Національного інституту науки і технологій Ульсана (UNIST) та його співробітники професор Лю Кайхуй, професор Ванг Ендж з Пекінського університету, та інші запропонували стратегію синтезу одноразових кристалів. плівка, аж до дюймової шкали. Їх метод використовує однокристалічну нікелеву фольгу як субстрат, а атоми вуглецю подаються з задньої частини нікелевої фольги за допомогою "ізотермічного процесу розчинення розчинення". Замість того, щоб використовувати газоподібне джерело картону, вони вибрали твердий вуглецевий матеріал для полегшення росту графіту. Ця нова стратегія дозволяє виробляти однокристалічні графітові плівки з товщиною близько 1 дюйма та 35 мкм, або понад 100 000 шарів графену за кілька днів. Порівняно з усіма доступними графітовими зразками, монокристалічний графіт має теплопровідність ~ 2880 Вт м-1К-1, незначний вміст домішок та мінімальну відстань між шарами. (1) Успішний синтез монокристальних нікельських плівок великих розмірів, оскільки ультра-плоскі субстрати уникають розладу синтетичного графіту; (2) 100 000 шарів графену вирощуються ізотермічно приблизно за 100 годин, так що кожен шар графену синтезується в одному хімічному середовищі та температурі, що забезпечує рівномірну якість графіту; (3) Постійне постачання вуглецю через зворотну сторону нікельної фольги дозволяє шарів графена постійно зростати з дуже високою швидкістю, приблизно один шар кожні п’ять секунд »
Час посади: листопад-09-2022