Mae gan graffit o ansawdd uchel gryfder mecanyddol rhagorol, sefydlogrwydd thermol, hyblygrwydd uchel a dargludedd thermol a thrydanol uchel iawn mewn awyren, gan ei wneud yn un o'r deunyddiau datblygedig pwysicaf ar gyfer llawer o gymwysiadau fel dargludyddion ffotothermol a ddefnyddir fel batris mewn ffonau. Er enghraifft, math arbennig o graffit, graffit pyrolytig trefnus iawn (HOPG), yw un o'r rhai a ddefnyddir amlaf mewn labordai. Deunydd. Mae'r priodweddau rhagorol hyn oherwydd strwythur haenog graffit, lle mae bondiau cofalent cryf rhwng yr atomau carbon yn yr haenau graphene yn cyfrannu at briodweddau mecanyddol rhagorol, dargludedd thermol a thrydanol, tra bod ychydig iawn o ryngweithio rhwng yr haenau graphene. Mae'r weithred yn arwain at lefel uchel o hyblygrwydd. graffit. Er bod graffit wedi'i ddarganfod mewn natur ers mwy na 1000 o flynyddoedd ac mae ei synthesis artiffisial wedi'i astudio am fwy na 100 mlynedd, mae ansawdd samplau graffit, yn naturiol ac yn synthetig, ymhell o fod yn ddelfrydol. Er enghraifft, mae maint y parthau graffit grisial sengl mwyaf mewn deunyddiau graffit fel arfer yn llai nag 1 mm, sy'n cyferbynnu'n llwyr â maint llawer o grisialau fel crisialau sengl cwarts a chrisialau sengl silicon. Gall y maint gyrraedd y raddfa o fetr. Mae maint bach iawn graffit un-grisial oherwydd y rhyngweithio gwan rhwng yr haenau graffit, ac mae gwastadrwydd yr haen graphene yn anodd ei gynnal yn ystod twf, felly mae graffit yn hawdd ei dorri i mewn i nifer o ffiniau grawn un-grisial mewn anhrefn. . I ddatrys y broblem allweddol hon, mae'r Athro Emeritws o Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Ulsan (UNIST) a'i gydweithwyr, yr Athro Liu Kaihui, yr Athro Wang Enge o Brifysgol Peking, ac eraill wedi cynnig strategaeth ar gyfer syntheseiddio trefn maint tenau. crisialau sengl graffit. ffilm, i lawr i'r raddfa fodfedd. Mae eu dull yn defnyddio ffoil nicel un grisial fel swbstrad, ac mae atomau carbon yn cael eu bwydo o gefn y ffoil nicel trwy “broses hydoddi-trylediad-dyddodiad isothermol”. Yn lle defnyddio ffynhonnell gardbord nwyol, fe ddewison nhw ddeunydd carbon solet i hwyluso twf graffit. Mae'r strategaeth newydd hon yn ei gwneud hi'n bosibl cynhyrchu ffilmiau graffit un grisial gyda thrwch o tua 1 modfedd a 35 micron, neu fwy na 100,000 o haenau graphene mewn ychydig ddyddiau. O'i gymharu â'r holl samplau graffit sydd ar gael, mae gan graffit crisial sengl ddargludedd thermol o ~2880 W m-1K-1, cynnwys amhureddau di-nod, ac isafswm pellter rhwng haenau. (1) Mae synthesis llwyddiannus o ffilmiau nicel un grisial o faint mawr fel swbstradau uwch-fflat yn osgoi anhrefnu graffit synthetig; (2) Mae 100,000 o haenau o graphene yn cael eu tyfu'n isothermol mewn tua 100 awr, fel bod pob haen o graphene yn cael ei syntheseiddio yn yr un amgylchedd cemegol a thymheredd, sy'n sicrhau ansawdd unffurf y graffit; (3) Mae'r cyflenwad parhaus o garbon trwy ochr gefn y ffoil nicel yn caniatáu i'r haenau o graphene dyfu'n barhaus ar gyfradd uchel iawn, tua un haen bob pum eiliad,”
Amser postio: Nov-09-2022