Visokokakovosten grafit ima odlično mehansko trdnost, toplotno stabilnost, visoko fleksibilnost in zelo visoko ravninsko toplotno in električno prevodnost, zaradi česar je eden najpomembnejših naprednih materialov za številne aplikacije, kot so fototermični prevodniki, ki se uporabljajo kot baterije v telefonih. Posebna vrsta grafita, visoko urejen pirolitični grafit (HOPG), je na primer eden najpogosteje uporabljenih v laboratorijih. Material. Te odlične lastnosti so posledica plastne strukture grafita, kjer močne kovalentne vezi med ogljikovimi atomi v grafenskih plasteh prispevajo k odličnim mehanskim lastnostim, toplotni in električni prevodnosti, medtem ko zelo malo interakcije med grafenskimi plastmi. Ukrep ima za posledico visoko stopnjo prilagodljivosti. grafit. Čeprav grafit v naravi odkrivajo že več kot 1000 let in njegovo umetno sintezo preučujejo že več kot 100 let, je kakovost vzorcev grafita, tako naravnega kot sintetičnega, daleč od idealne. Na primer, velikost največjih monokristalnih grafitnih domen v grafitnih materialih je običajno manjša od 1 mm, kar je v močnem nasprotju z velikostjo mnogih kristalov, kot so kremenčevi monokristali in silicijevi monokristali. Velikost lahko doseže merilo metra. Zelo majhna velikost enokristalnega grafita je posledica šibke interakcije med grafitnimi plastmi, ravnost grafenske plasti pa je težko ohraniti med rastjo, zato se grafit zlahka razbije na več meja monokristalnih zrn v neredu. . Da bi rešili ta ključni problem, so zaslužni profesor Ulsanovega nacionalnega inštituta za znanost in tehnologijo (UNIST) in njegovi sodelavci prof. Liu Kaihui, prof. Wang Enge z univerze v Pekingu in drugi predlagali strategijo za sintezo tankega reda velikosti monokristali grafita. film, vse do palčne lestvice. Njihova metoda uporablja monokristalno nikljevo folijo kot substrat, atomi ogljika pa se napajajo z zadnje strani nikljeve folije skozi "izotermični postopek raztapljanja-difuzije-odlaganja". Namesto da bi uporabili plinasti kartonski vir, so se odločili za trden ogljikov material za lažjo rast grafita. Ta nova strategija omogoča izdelavo monokristalnih grafitnih filmov z debelino približno 1 palca in 35 mikronov ali več kot 100.000 grafenskih plasti v nekaj dneh. V primerjavi z vsemi razpoložljivimi vzorci grafita ima monokristalni grafit toplotno prevodnost ~2880 W m-1K-1, neznatno vsebnost nečistoč in minimalno razdaljo med plastmi. (1) Uspešna sinteza monokristalnih nikljevih filmov velike velikosti kot ultra ploskih substratov se izogne motnjam sintetičnega grafita; (2) 100.000 plasti grafena zraste izotermično v približno 100 urah, tako da se vsaka plast grafena sintetizira v istem kemijskem okolju in temperaturi, kar zagotavlja enakomerno kakovost grafita; (3) Neprekinjen dovod ogljika skozi hrbtno stran nikljeve folije omogoča, da plasti grafena nenehno rastejo z zelo visoko hitrostjo, približno ena plast vsakih pet sekund,«
Čas objave: Nov-09-2022