Riċerka ġdida tiżvela films tal-grafita aħjar

Grafita ta 'kwalità għolja għandha saħħa mekkanika eċċellenti, stabbiltà termali, flessibilità għolja u konduttività termali u elettrika għolja ħafna fil-pjan, li tagħmilha waħda mill-aktar materjali avvanzati importanti għal ħafna applikazzjonijiet bħal kondutturi fototermali użati bħala batteriji fit-telefowns. Pereżempju, tip speċjali ta 'grafita, grafita pirolitika ordnata ħafna (HOPG), hija waħda mill-aktar użati b'mod komuni fil-laboratorji. Materjal. Dawn il-proprjetajiet eċċellenti huma dovuti għall-istruttura b'saffi tal-grafita, fejn rabtiet kovalenti qawwija bejn l-atomi tal-karbonju fis-saffi tal-grafena jikkontribwixxu għal proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti, konduttività termali u elettrika, filwaqt li ftit interazzjoni bejn is-saffi tal-grafena. L-azzjoni tirriżulta fi grad għoli ta 'flessibilità. grafita. Għalkemm il-grafita ġiet skoperta fin-natura għal aktar minn 1000 sena u s-sinteżi artifiċjali tagħha ġiet studjata għal aktar minn 100 sena, il-kwalità tal-kampjuni tal-grafita, kemm naturali kif ukoll sintetika, hija 'l bogħod mill-ideali. Pereżempju, id-daqs tal-ikbar dominji tal-grafita tal-kristall wieħed fil-materjali tal-grafita huwa tipikament inqas minn 1 mm, li huwa f'kuntrast qawwi mad-daqs ta 'ħafna kristalli bħal kristalli singoli tal-kwarz u kristalli singoli tas-silikon. Id-daqs jista 'jilħaq l-iskala ta' meter. Id-daqs żgħir ħafna ta 'grafita ta' kristall wieħed huwa dovut għall-interazzjoni dgħajfa bejn is-saffi tal-grafita, u l-flatness tas-saff tal-grafena huwa diffiċli biex jinżamm waqt it-tkabbir, u għalhekk il-grafita tinqasam faċilment f'diversi konfini tal-qamħ ta 'kristall wieħed fid-diżordni. - Biex issolvi din il-problema ewlenija, il-Professur emerit tal-Istitut Nazzjonali tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta 'Ulsan (UNIST) u l-Kollaboraturi tiegħu Prof Liu Kaihui, il-Professur Wang Engge tal-Università ta' Peking, u oħrajn ipproponew strateġija għas-sintetizza tal-ordni ta 'l-ordni rqiqa ta' kristalli singoli. Film, sa l-iskala tal-pulzier. Il-metodu tagħhom juża fojl tan-nikil ta 'kristall wieħed bħala sottostrat, u l-atomi tal-karbonju huma mitmugħa minn wara tal-fojl tan-nikil permezz ta' "proċess ta 'depożitu ta' diffużjoni ta 'dissoluzzjoni iżotermika". Minflok ma jużaw sors tal-kartun gassuż, huma għażlu materjal tal-karbonju solidu biex jiffaċilita t-tkabbir tal-grafita. Din l-istrateġija l-ġdida tagħmilha possibbli li jiġu prodotti films tal-grafita ta 'kristall wieħed bi ħxuna ta' madwar 1 pulzier u 35 mikron, jew aktar minn 100,000 saffi tal-grafena fi ftit jiem. Meta mqabbel mal-kampjuni kollha tal-grafita disponibbli, grafita ta 'kristall wieħed għandha konduttività termali ta' ~ 2880 W M-1K-1, kontenut insinifikanti ta 'impuritajiet, u distanza minima bejn is-saffi. (1) sintesi ta 'suċċess ta' films ta 'nikil ta' kristall wieħed ta 'daqs kbir bħala substrati ultra-ċatt jevita diżordni ta' grafita sintetika; (2) 100,000 saffi ta 'grafena huma mkabbra iżotermalment f'madwar 100 siegħa, sabiex kull saff ta' grafena jiġi sintetizzat fl-istess ambjent u temperatura kimika, li jiżgura l-kwalità uniformi tal-grafita; (3) Il-provvista kontinwa ta 'karbonju minn ġol-ġenb ta' wara tal-fojl tan-nikil tippermetti li s-saffi tal-grafena jikbru kontinwament b'rata għolja ħafna, bejn wieħed u ieħor saff wieħed kull ħames sekondi, "


Ħin ta 'wara: Nov-09-2022