Пиролитик графитның потенциалын ачу: Сыйфатлар һәм кушымталар

Пиролитик графит - гадәттән тыш үзлекләр белән графитның уникаль формасы, аны күп таратучы тармаклар буенча югары кыйммәтле. Бу мәкалә үзенчәлекләргә, җитештерүгә, төрле кушымталарда булышапиролитик графит, ни өчен ул технологик мохит таләп итү өчен сайлау материалын күрсәтә. Без аның уникаль структурасы, җылылык һәм электр үзлекләрен өйрәнербез, һәм бу электроникадан аэрокосмикага ничек кулланырга ярдәм итәчәкбез. Марк Томпсон кебек профессионаллар өчен бу детальләрне аңлау дөнья базарында көндәшлеккә сәләтле чит тәкъдим итә ала.

1. Пирролитик графит нәрсә ул?

Пиролитик графитхимия парлары дип аталган уникаль, кеше тарафыннан ясалган графит формасычүплек(CVD). Табигый графиттан яки гади графиттан аермалы буларак,пиролитик графитполикристалл материал, мәгънәсе күп кечкенә графит кристалллардан тора. Ләкин, бу кристаллларюгары юнәлтелгән, бирүпиролитик графиткайбер махсус үзенчәлекләр. Графитка охшаган материал ауглеводородГаз (метан кебек) бик җылытылаHighгары температураИнтерт атмосферасында. Бу газны китерәдекомпоз, һәмуглерод атомыS катлам белән капланган катламсубстрат.

Бу катлаулы структура аңлау өчен ачкычпиролитик графит. Бу бик күп нечкә кәгазьләрне тыярга охшаган. Eachәрбер таблицаның катламын күрсәтәГранжир, кайдауглерод атомыs гексагональ тактада тыгыз бәйләнгән. Самолет эчендәге бу бәйләнеш бик көчле (ковалент облигацияләр), ләкин арасындагы бәйләнешграфит катламнаркүп көч бирүче (ван дер дер дулкыннары). Очкыч арасыннан һәм самолет арасындагы бәйләнешнең бу аермасы материалның булуына китерәанисотроп.

2. Пиролитик графит ничек ясалган? Чүп процесстына күз салу.

Җитештерүпиролитик графитхимик билгеле процессны химик процессны үз эченә алаПар. Асылда, ауглеводородгаз, мәсәлән, метан (ch4), аулопацион палатага кертеләсубстрат. Аннары палата бик нык җылытылаHighгары температура, гадәттә, 2000 ° C диапазонында 3000 ° C. Бу көчле җылылык китерәуглеводородгаздекомпоз- билгеле процесспиролиз.

Вакытындапиролиз,углерод атомычереккән газдан куелгансубстрат. Атомнар үзләрен тиешле тәртиптә, катлаулы структурада оештыра, формалаштыраларпиролитик графит. Темпчүплек, температура, палата эчендәге басым барысы да игътибар белән идарә ителәләр.пиролитик графит. Бу параметрлар белән идарә итү материал тыгызлыгын тыярга мөмкинлек бирә,җылылык үткәрүчәнлегеһәм башка характеристикалары.
Бу потенциаль керә алапиролитик график таблицалар.

3. Пирролитик графитның төп үзенчәлекләре нинди?

БуПиролитик графитның үзенчәлекләретурыдан-туры уникаль, югары юнәлтелгән катлаулы структурадан. Бу юнәлешкә карап аның тәртибендә зур аермалар тудыра. Менә кайбер төп үзенчәлекләр:

• Анисотропи:Бу, мөгаен, билгеләү үзенчәлегепиролитик графит. Аның үзенчәлекләре бик юнәлеш. Катлаучылар яссылык эчендә (самолетта), ул эксплуатация күрсәтәҗылылыкһәмэлектр үткәрүчәнлеге. Ләкин,Перпендикуляр юнәлешКатламнар өчен бу үзлекләр сизелерлек кими.
• Highгары җылылык эшчәнлеге (самолет): Пиролитик графитАЧЫКҗылылык үткәрүчәнлегеаның катламы яссылыгы буйлап, хәтта бакырныкыннан артып китәбүлмә температурасы.
• Түбән җылылык үткәрүчәнлеге (самолетка перпендикуляр):Киресенчә, аныңҗылылык үткәрүчәнлегеКатламнарга перпендикуляр, бу юнәлештә яхшы җылылык изоляциясе ясаган.
• Диамагнитизм: Пиролитик графиткөчлеДиамагнит материал, димәкмагниткырлар. Бу милек шулай ук ​​анисотроп.
• Highгары температура тотрыклылыгы:Бу бик тыелырга мөмкинHighгары температураинерт атмосфераларында зур деградациясез.
• Химик сыерлык: Пиролитик графитчагыштырмачаинерт, күп химик матдәләр белән реакцияләргә каршы тору.

4. Ни өчен Пиролитик графитның җылылык үткәрүчәнлеге шулкадәр искиткеч?

Гадәттән тышПиролитик графитның җылылык эшчәнлегеАның катламнары самолетында фононнарның эффектив хәрәкәте белән (тибрәнү) нык бәйләнгәнуглерод атомычелтәр. Аның турында уйлагыз, буш, тыгыз бәйләнгән, аны тәртипкә китергәнгә караганда ныклы, нык пакетланган материал аша тизрәк йөри. Эчендә көчле ковистент облигацияГранжирКатламнар минималь каршылык белән сәяхәт өчен бу тибрәнүләр өчен ачык юл тудыралар. Буҗылылык үткәрүчәнлегебакыр кебек биш тапкыр булырга мөмкин.

Ләкин, чөнки аның арасындагы бәйләнешграфит катламнарЗәгыйфь (ван дер дер дулкыннары), телефоннар катламнар аша җылылык күчерү авыр. Бу түбәнне аңлатаҗылылык үткәрүчәнлегеПерпендикуляр юнәлештә. Бу материалны уңайлы итәҗылылык биләкләре.

5. Пиролитик графитның анисотропын барлау.

АнисотропАлда әйтелгәнчә, төп характеристикапиролитик графит. Димәк, материалның характеристикалары юнәлешкә карап төрле. Бу аның төп структурасының туры нәтиҗәсе. Яхшы аналогия агач: Агачны аңа караганда караганда аеру күпкә җиңелрәк.

Бу юнәлешле бәйләнеш аның күп кушымталары өчен бик мөһим. Мәсәлән, аның югарысамолет җылылык үткәрүчәнлегеһәм аз перпендикулярҗылылык үткәрүчәнлегеЭлектрон җайланмаларда җылылык таралыр өчен аны идеаль ит, башка өлкәләргә таралуына комачауламаган вакытта сизгер компонентлардан котылгысыз җылылык. Сәләтекысукатламнарыпиролитик графит, ничекмикаКлырак, шулай ук ​​моннан тыелаанисотроп.

6. Пирролитик графитның киң таралган кушымталары нинди?

УникальПиролитик графитның үзенчәлекләреАны төрле кушымталар өчен яраклаштырыгыз, аларның күбесе үзенең анисотропик җылылык һәм электр үзенчәлекләрен алу. Кайбер ачкыч куллану:

• Heatылылык таралучылар һәм җылылык батлары:КерепЭлектрон җайланмалар, пиролитик графитэффектив тарату өчен кулланылаҗылылык барлыкка килгәнкомпонентлар тарафыннан, ышанычлы эшне кулланмау һәм тәэмин итү.
• Хәрәкәтләр һәм формалар:Аның югары температурасы һәм химик инортизм аны югары температуралы металлургия процессларында кулланылган хоракка китерә торган материал ясый.
• Монокроматорлар:X-rayда киң кулланылган, һәм нейтрон монохроморлар.
• Биомедицина кушымталары:Аның биоменциясе аның кайбер медицина имплантатларында куллануга китерде.
• Аэрокосмик компонентлар:Аның югары температурлыгы һәм җиңел табигать аэрокосмик кушымталарда кыйммәтле әйбер ясыйлар.
• Микроскопия сканерлау:Пиролитик графит, аеручаюгары юнәлешле пиролитик графит, асубстратөченСканерлауАның яссы, үткәргеч өслеге аркасында микроскопия (STM). Аны берничә тапкыр ябыштырырга мөмкин.

7. Электрон җайланмаларда һәм ярымүткәргечләрдә фиролитик графит.

БеләнЭлектрон җайланмаларһәмярымүткәргечИндустизм,пиролитик графитҗылылык белән идарә итүдә мөһим роль уйный. Хәзерге электроника мөһим күләмдә җылылык тудыра, һәм нәтиҗәле тарату спектакль һәм озынлык өчен бик мөһим.Пиролитик графит.Әр сүзнеңсамолет җылылык үткәрүчәнлегеПроцесс һәм көч көчәйткечләр кебек җылылык тарату өчен аны яхшы материал итә.

Моннан тыш, аның түбәнҗылылык үткәрүчәнлегеОчкычка перпендикуляр җылылыкны изоляцияләргә булыша, аның якындагы сизгер компонентларга тәэсир итсен. Нечкә, җиңел табигатьпиролитик график таблицаларШулай ук ​​аларны компакт электрон җайланмаларда куллану өчен яраклаштыра, анда урын чикләнгән. Материал да кулланылачакЯгулык күзәнәкләреөченЭнергия саклау.

8. Пиролитик графит графитның башка формалары ничек чагыштырыла?

Графитның барлык төрләре төп гексональ углерод структурасын бүлешкәндә,пиролитик графитюгары заказланган, катлаулы структура аркасында аерылып тора. Бу башка төрләр белән чагыштырганда аерылып тора:

• Табигый графит:Earthирдән казылган, табигый графитның заказланган структурасы барпиролитик графит, түбәндәҗылылыкһәмэлектр үткәрүчәнлеге.
• Гади графитякиЯсалма графит:Бу гадәттә җитештереләуглерод караһәм бәйләүче, аннары пешкән һәм графитланган. Аның изотроп структурасы бар (үзлекләр барлык юнәлешләр белән дә охшаш) белән чагыштыргандапиролитик графит.
• Грейн:Шул вакыттапиролитик графитСакланганГранжиркатламнар, бер катламГранжиртагын да гаҗәеп үзенчәлекләргә ия. Ләкин, зур, җитешсезсез битләр җитештерүГранжиравырлык булып кала.

Бу ике материалны чагыштыру,пиролитик графитСпектакль һәм җитештерү арасында баланс китерә, аны күп кушымталар өчен практик сайлау ясау. КарагызЮгары көч графит блокыпродукт бите.

9. Пиролитик графит куллануның чикләүләре һәм проблемалары нинди?

Күп өстенлекләргә карамастан,пиролитик графитКайбер чикләүләр бар:

• Витирәклек:Бу аеруча ярык самолетларында чагыштырмача ватык һәм ярылырга мөмкин.
• Бәясе:CVD җитештерү процессы кыйммәт, ясый алапиролитик графитграфитның башка формаларына караганда кыйммәтрәк.
• Эшчәнлек:Ул эшкәртелергә мөмкин булса да, аның анисотроп табигать төгәл формаларга һәм толерантларга ирешү авыр булырга мөмкин. Букристаллизацияһәминхом могенлыкмоны эшли ала.
• Highгары температурада оксидлашу:Интерт атмосферасында тотрыклы булса да,пиролитик графитоксидлаша (кислород белән реакция ясарга мөмкин)биек температураAirавада саклагычсыз булган кайбер югары температурада куллануны чикләү. Түбәндә сакланырга тиеш400 ° C..

10. Пиролитик графитның киләчәге: Ашлык кушымталары һәм тикшеренүләр.

Тикшеренүләр яңа һәм мавыктыргыч гаризаларны барлау дәвам итәпиролитик графит. Кызыксыну өлкәләре:

• Алга киткән җылылык белән идарә итү:Электр җайланмалары кыскартуларны дәвам итәләр һәм көчлерәк булса, тагын да эффектив җылылык тарату чишелешләре алга таба үсеш алып барапиролитик графит-Бәҗәстволар.
• Энергия саклау:Аныңэлектр үткәрүчәнлегеһәм катлаулы структура аны алдынгы батареяларда һәм суперкапакакситорларда куллану өчен потенциаль кандидат итә. Материалхимик инерт.
• Сенсорлар:Аның уникаль үзенчәлекләре төрле сенсорларда куллану өчен тикшерелә.
• Биомедицина инженериясе:Алга таба аның биомумлылыгына алга таба тикшеренүләр Медицина җайланмаларында һәм имплантаттагы яңа кушымталарга китерергә мөмкин.
  * Молекулалар өйрәнүләреSurfaceир өслеге галимнәре Hopg кулланалар, алар төрле уку өчен субстратхуш исле молекулалар. Hopg тәэмин итәачыклауКалганнан соң дасәгатьләр өчен һава. Субстратмолекулаларны тотрыклыландыру ** һәм үткәргеч яссылык белән тәэмин итә.
• Нанструктура: Бунанструктуракүрсәтү өчен күрендеярымүткәргечтәртип.

Төп юл: фиролитик график кирәк

• Пиролитик графитюгары заказланган графитның уникаль формасы, катлаулы структура.
• Ул гадәттән тыш күрсәтәанисотроп, югары беләнҗылылыкһәмэлектр үткәрүчәнлегекатламнар яссылыкта һәм самолетка перпендутуляр.
• Ул химик парлар аша җитештереләчүплек (пиролиз), үз мөлкәтен контрольдә тотарга мөмкинлек бирүче процесс.
• Төп кушымталар үзара җылылык таралган таралучылар, характерлы, аэрокосмик компонентлары, һәм микроскопия өчен подъездлар керә.
• Бу кыйммәтле материалЭлектрон җайланмаларһәм җылылык белән идарә итү өчен ярымүтләр.
• Графитның башка формаларына караганда кыйммәтрәк булса да, аның уникаль үзенчәлекләре таләпчән кушымталарда аны куллануны аклый.
• Даими тикшеренүләр - энергия саклау, сенсорлар, биомедицина инженериясендә яңа гаризаларны барлау.
• БЕЗНЕ. БЕЛӘНHighгары чисталык 99,9% графит порошогыһәмHighгары температура уята торган графитны эретү өченпродукт битләре.
• Безне сезнең өчен уйлагызЭлектрод материалыихтыяҗлар.
  Графитның делокальләштерелгәнπ системасыөстендәгранчы таблицаларыэлектр өчен җаваплыүткәргеч һәм җылылыктотрыклылык.
• Моны аңлау мөһимделокальләштерелгән π-облигацияТаблицалар арасындаМәгълүмат сатып алу карарларын кабул итү.