Högkvalitativ grafit har utmärkt mekanisk styrka, termisk stabilitet, hög flexibilitet och mycket hög termisk och elektrisk ledningsförmåga i planet, 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, högordnad pyrolytisk grafit (HOPG), en av de mest använda i laboratorier. Material. Dessa utmärkta egenskaper beror på den skiktade strukturen av grafit, där starka kovalenta bindningar mellan kolatomerna i grafenskikten bidrar till utmärkta mekaniska egenskaper, termisk och elektrisk ledningsförmåga, samtidigt som mycket liten interaktion mellan grafenskikten. Handlingen ger en hög grad av flexibilitet. grafit. Även om grafit har upptäckts i naturen i mer än 1000 år och dess artificiella 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 enkristallgrafitdomänerna i grafitmaterial typiskt mindre än 1 mm, vilket står i skarp kontrast till storleken på många kristaller som kvartsenkristaller och kiselenkristaller. Storleken kan nå skalan av en meter. Den mycket lilla storleken på enkristallgrafit beror på den svaga interaktionen mellan grafitlagren, och grafenlagrets planhet är svår att upprätthålla under tillväxt, så grafit bryts lätt i flera enkristallkornsgränser i oordning. . För att lösa detta nyckelproblem har professor emeritus vid Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) och hans medarbetare Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge vid Peking University och andra föreslagit en strategi för att syntetisera tunn storleksordning grafit enkristaller. film, ner till tumskalan. Deras metod använder en enkristall nickelfolie som substrat, och kolatomer matas från baksidan av nickelfolien genom en "isotermisk upplösning-diffusion-deposition". 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 på 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 minsta avstånd mellan lagren. (1) Framgångsrik syntes av enkristallnickelfilmer av stor storlek som ultraplatta substrat undviker störning av syntetisk grafit; (2) 100 000 lager av grafen odlas isotermiskt på cirka 100 timmar, så att varje lager av grafen syntetiseras i samma kemiska miljö och temperatur, vilket säkerställer grafitens enhetliga kvalitet; (3) Den kontinuerliga tillförseln av kol genom baksidan av nickelfolien tillåter grafenlagren att kontinuerligt växa i mycket hög hastighet, ungefär ett lager var femte sekund.”
Posttid: 2022-nov-09