Висококвалитетни графит има одличну механичку чврстоћу, термичку стабилност, високу флексибилност и веома високу топлотну и електричну проводљивост у равни, што га чини једним од најважнијих напредних материјала за многе примене као што су фототермални проводници који се користе као батерије у телефонима. На пример, посебна врста графита, високо уређени пиролитички графит (ХОПГ), један је од најчешће коришћених у лабораторијама. Материјал. Ова одлична својства су последица слојевите структуре графита, где јаке ковалентне везе између атома угљеника у слојевима графена доприносе одличним механичким својствима, топлотној и електричној проводљивости, док врло мало интеракције између слојева графена. Акција резултира високим степеном флексибилности. графит. Иако је графит откривен у природи више од 1000 година и његова вештачка синтеза се проучава више од 100 година, квалитет узорака графита, како природних тако и синтетичких, далеко је од идеалног. На пример, величина највећих монокристалних графитних домена у графитним материјалима је обично мања од 1 мм, што је у оштрој супротности са величином многих кристала као што су монокристали кварца и монокристали силицијум. Величина може достићи скалу од једног метра. Веома мала величина монокристалног графита је због слабе интеракције између слојева графита, а равност слоја графена је тешко одржавати током раста, тако да се графит лако разбија на неколико граница зрна монокристала у нереду. . Да би решили овај кључни проблем, професор емеритус са Националног института за науку и технологију Улсан (УНИСТ) и његови сарадници, проф. Лиу Каихуи, проф. Ванг Енге са Универзитета у Пекингу, и други су предложили стратегију за синтезу танког реда величине монокристали графита. филм, све до инчне скале. Њихова метода користи монокристалну никл фолију као супстрат, а атоми угљеника се напајају са задње стране фолије никла кроз „изотермни процес растварања-дифузије-таложења”. Уместо да користе гасни извор картона, одлучили су се за чврсти угљенични материјал како би олакшали раст графита. Ова нова стратегија омогућава производњу монокристалних графитних филмова дебљине око 1 инча и 35 микрона, или више од 100.000 слојева графена за неколико дана. У поређењу са свим расположивим узорцима графита, монокристални графит има топлотну проводљивост од ~2880 В м-1К-1, безначајан садржај нечистоћа и минимално растојање између слојева. (1) Успешна синтеза монокристалних филмова никла велике величине као ултра равних супстрата избегава неуређеност синтетичког графита; (2) 100.000 слојева графена се узгаја изотермно за око 100 сати, тако да се сваки слој графена синтетише у истом хемијском окружењу и температури, што обезбеђује уједначен квалитет графита; (3) Непрекидно снабдевање угљеником кроз полеђину никл фолије омогућава слојевима графена да континуирано расту веома великом брзином, отприлике један слој сваких пет секунди.
Време поста: 09.11.2022