Жогорку сапаттагы графит мыкты механикалык күчкө, жылуулук туруктуулугуна, жогорку ийкемдүүлүгүнө жана тегиздиктеги жылуулук жана электр өткөргүчтүгүнө ээ. Мисалы, графиттин өзгөчө түрү, жогорку иреттелген пиролиттик графит (HOPG) лабораторияларда эң көп колдонулгандардын бири. Материал. Бул сонун касиеттер графиттин катмарлуу түзүлүшү менен шартталган, мында графен катмарларындагы көмүртек атомдорунун ортосундагы күчтүү коваленттик байланыштар эң сонун механикалык касиеттерге, жылуулук жана электр өткөрүмдүүлүккө өбөлгө түзөт, ал эми графен катмарларынын ортосундагы өз ара аракеттешүү өтө аз. иш-аракет ийкемдүүлүктүн жогорку даражасына алып келет. графит. Графит табиятта 1000 жылдан ашык убакыттан бери ачылганына жана анын жасалма синтези 100 жылдан ашык убакыттан бери изилденгенине карабастан, табигый жана синтетикалык графит үлгүлөрүнүн сапаты идеалдуу эмес. Мисалы, графит материалдарындагы эң чоң монокристаллдык графиттик домендердин өлчөмү адатта 1 ммден аз, бул кварц монокристаллдары жана кремний монокристаллдары сыяктуу көптөгөн кристаллдардын өлчөмүнөн кескин айырмаланып турат. Көлөмү бир метрге чейин жетиши мүмкүн. Монокристаллдуу графиттин өтө кичине өлчөмү графит катмарларынын ортосундагы начар өз ара аракеттенүү менен шартталган, ал эми графит катмарынын тегиздигин өсүү учурунда сактоо кыйын, ошондуктан графит бузулуу менен бир нече монокристалдуу бүртүкчөлөргө оңой ажырайт. . Бул негизги көйгөйдү чечүү үчүн Ульсан Улуттук Илим жана Технология Институтунун (UNIST) эмгек сиңирген профессору жана анын кесиптештери профессор Лю Кайхуи, Пекин университетинин профессору Ван Энге жана башкалар жука чоңдук тартибин синтездөө стратегиясын сунушташты. графит монокристаллдары. кино, дюймдук масштабга чейин. Алардын ыкмасы субстрат катары бир кристаллдуу никель фольгасын колдонот жана көмүртек атомдору никель фольгасынын арткы бөлүгүнөн “изотермикалык эрүү-диффузия-төкмө процесси” аркылуу азыктанат. Газ түрүндөгү картон булагын колдонуунун ордуна, алар графиттин өсүшүн жеңилдетүү үчүн катуу көмүртектүү материалды тандап алышкан. Бул жаңы стратегия бир нече күндүн ичинде калыңдыгы болжол менен 1 дюйм жана 35 микрон же 100 000ден ашык графит катмары менен монокристаллдуу графит пленкаларын өндүрүүгө мүмкүндүк берет. Колдо болгон бардык графит үлгүлөрү менен салыштырганда, монокристаллдуу графиттин жылуулук өткөргүчтүгү ~2880 Вт м-1К-1, аралашмалардын бир аз мазмуну жана катмарлардын ортосундагы минималдуу аралыкка ээ. (1) ультра жалпак субстраттар катары чоң өлчөмдөгү монокристаллдуу никель пленкаларынын ийгиликтүү синтези синтетикалык графиттин бузулушунан сактайт; (2) 100 000 катмар графен изотермикалык түрдө болжол менен 100 сааттын ичинде өстүрүлөт, ошону менен графиттин ар бир катмары бирдей химиялык чөйрөдө жана температурада синтезделет, бул графиттин бирдей сапатын камсыз кылат; (3) Никель фольгасынын арткы тарабы аркылуу көмүртектин үзгүлтүксүз берилиши графен катмарларынын тынымсыз өтө жогорку ылдамдыкта, болжол менен ар бир беш секундада бир катмардан өсүшүнө мүмкүндүк берет.
Билдирүү убактысы: 2022-жылдын 09-ноябры