A grafite de alta qualidade possui excelente resistência mecânica, estabilidade térmica, alta flexibilidade e condutividade térmica e elétrica muito alta no plano, tornando-a um dos materiais avançados mais importantes para muitas aplicações, como condutores fototérmicos usados como baterias em telefones. Por exemplo, um tipo especial de grafite, o grafite pirolítico altamente ordenado (HOPG), é um dos mais comumente utilizados em laboratórios. Material. Estas excelentes propriedades são devidas à estrutura em camadas do grafite, onde fortes ligações covalentes entre os átomos de carbono nas camadas de grafeno contribuem para excelentes propriedades mecânicas, condutividade térmica e elétrica, enquanto muito pouca interação entre as camadas de grafeno. A ação resulta em um alto grau de flexibilidade. grafite. Embora a grafite tenha sido descoberta na natureza há mais de 1000 anos e a sua síntese artificial tenha sido estudada há mais de 100 anos, a qualidade das amostras de grafite, tanto naturais como sintéticas, está longe do ideal. Por exemplo, o tamanho dos maiores domínios de grafite de cristal único em materiais de grafite é normalmente inferior a 1 mm, o que contrasta fortemente com o tamanho de muitos cristais, como monocristais de quartzo e monocristais de silício. O tamanho pode atingir a escala de um metro. O tamanho muito pequeno da grafite monocristalina é devido à fraca interação entre as camadas de grafite, e o nivelamento da camada de grafeno é difícil de manter durante o crescimento, de modo que a grafite é facilmente quebrada em vários limites de grãos monocristalinos em desordem. . Para resolver este problema fundamental, o Professor Emérito do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST) e seus colaboradores Prof. Liu Kaihui, Prof. Wang Enge da Universidade de Pequim e outros propuseram uma estratégia para sintetizar ordem de grandeza fina monocristais de grafite. filme, até a escala de polegadas. Seu método usa uma folha de níquel de cristal único como substrato, e os átomos de carbono são alimentados a partir da parte de trás da folha de níquel através de um “processo isotérmico de dissolução-difusão-deposição”. Em vez de usar uma fonte gasosa de papelão, optaram por um material sólido de carbono para facilitar o crescimento do grafite. Esta nova estratégia permite produzir filmes de grafite monocristalinos com espessura de cerca de 1 polegada e 35 mícrons, ou mais de 100.000 camadas de grafeno em poucos dias. Em comparação com todas as amostras de grafite disponíveis, a grafite monocristalina tem uma condutividade térmica de ~2880 W m-1K-1, um teor insignificante de impurezas e uma distância mínima entre as camadas. (1) A síntese bem-sucedida de filmes de níquel monocristalino de grande tamanho como substratos ultraplanos evita a desordem da grafite sintética; (2) 100.000 camadas de grafeno crescem isotermicamente em cerca de 100 horas, de modo que cada camada de grafeno é sintetizada no mesmo ambiente químico e temperatura, o que garante a qualidade uniforme do grafite; (3) O fornecimento contínuo de carbono através do verso da folha de níquel permite que as camadas de grafeno cresçam continuamente a uma taxa muito alta, aproximadamente uma camada a cada cinco segundos”,
Horário da postagem: 09 de novembro de 2022