Жоғары сапалы графит тамаша механикалық беріктікке, термиялық тұрақтылыққа, жоғары икемділікке және өте жоғары жазықтықтағы жылу және электр өткізгіштікке ие, бұл оны телефондарда батарея ретінде пайдаланылатын фототермиялық өткізгіштер сияқты көптеген қолданбалар үшін ең маңызды жетілдірілген материалдардың бірі етеді. Мысалы, графиттің ерекше түрі, жоғары реттелген пиролитикалық графит (HOPG) зертханаларда жиі қолданылатындардың бірі болып табылады. Материал. Бұл тамаша қасиеттер графит қабаттарындағы көміртегі атомдары арасындағы күшті коваленттік байланыстар тамаша механикалық қасиеттерге, жылу және электр өткізгіштікке ықпал ететін графиттің қабаттық құрылымына байланысты, ал графен қабаттары арасындағы өзара әрекеттесу өте аз. Әрекет икемділіктің жоғары дәрежесін береді. графит. Графит табиғатта 1000 жылдан астам уақыт бойы ашылып, оның жасанды синтезі 100 жылдан астам зерттелсе де, табиғи және синтетикалық графит үлгілерінің сапасы идеалдан алыс. Мысалы, графит материалдарындағы ең үлкен монокристалды графит домендерінің өлшемі әдетте 1 мм-ден аз, бұл кварц монокристалдары және кремний монокристалдары сияқты көптеген кристалдардың өлшеміне мүлдем қарама-қайшы келеді. Көлемі метрлік масштабқа жетуі мүмкін. Бір кристалды графиттің өте кішкентай мөлшері графит қабаттары арасындағы әлсіз өзара әрекеттесумен түсіндіріледі, ал өсу кезінде графен қабатының тегістігін сақтау қиын, сондықтан графит тәртіпсіз бірнеше монокристалды түйіршік шекараларына оңай бөлінеді. . Осы негізгі мәселені шешу үшін Ульсан ұлттық ғылым және технология институтының (UNIST) құрметті профессоры және оның әріптестері профессор Лю Кайхуи, Пекин университетінің профессоры Ван Энге және т.б. жұқа масштабты синтездеу стратегиясын ұсынды. графит монокристалдары. фильм, дюймдік масштабқа дейін. Олардың әдісі субстрат ретінде бір кристалды никель фольгасын пайдаланады, ал көміртегі атомдары никель фольгасының артқы жағынан «изотермиялық еріту-диффузия-тұндыру процесі» арқылы беріледі. Газ тәрізді картон көзін пайдаланудың орнына олар графиттің өсуін жеңілдету үшін қатты көміртекті материалды таңдады. Бұл жаңа стратегия бірнеше күнде қалыңдығы шамамен 1 дюйм және 35 микрон немесе 100 000-нан астам графен қабаттары бар монокристалды графит пленкаларын шығаруға мүмкіндік береді. Қол жетімді барлық графит үлгілерімен салыстырғанда, бір кристалды графит ~2880 Вт m-1K-1 жылу өткізгіштікке, қоспалардың шамалы мазмұнына және қабаттар арасындағы ең аз қашықтыққа ие. (1) ультра жалпақ субстраттар ретінде үлкен өлшемді монокристалды никельді қабықшаларды сәтті синтездеу синтетикалық графиттің бұзылуын болдырмайды; (2) графиннің 100 000 қабаты изотермиялық жолмен шамамен 100 сағатта өсіріледі, осылайша графиннің әрбір қабаты бірдей химиялық ортада және температурада синтезделеді, бұл графиттің біркелкі сапасын қамтамасыз етеді; (3) Никель фольгасының артқы жағы арқылы көміртектің үздіксіз берілуі графен қабаттарының өте жоғары жылдамдықпен үздіксіз өсуіне мүмкіндік береді, шамамен әрбір бес секунд сайын бір қабат.
Жіберу уақыты: 09 қараша 2022 ж