אַנלאַקינג די פּאָטענציעל פון פּיראָליטיק גראַפייט: פּראָפּערטיעס און אַפּלאַקיישאַנז

פּיראָליטיק גראַפיטע איז אַ יינציק פאָרעם פון גראַפייט מיט יקסעפּשאַנאַל פּראָפּערטיעס, וואָס מאכט עס העכסט ווערטפול איבער סך ינדאַסטריז. דער אַרטיקל דעלווז אין די קעראַקטעריסטיקס, פּראָדוקציע און דייווערס אַפּלאַקיישאַנז פוןפּיראָליטיק גראַפייט, כיילייטינג וואָס עס איז אַ מאַטעריאַל פון ברירה פֿאַר פאדערן טעקנאַלאַדזשיקאַל ינווייראַנמאַנץ. מיר וועלן ויספאָרשן זייַן יינציק סטרוקטור, טערמאַל און עלעקטריקאַל פּראָפּערטיעס, און ווי אַזוי די ביישטייערן צו נוצן אין אַלץ פון עלעקטראָניק צו אַעראָספּאַסע. פֿאַר פּראָפעססיאָנאַלס ווי צייכן טאַמפּסאַן, פארשטאנד די דעטאַילס קענען פאָרשלאָגן אַ קאַמפּעטיטיוו ברעג אין די גלאבאלע מאַרק.

1. וואָס פּונקט איז פּיראָליטיק גראַפייט?

פּיראָליטיק גראַפייטאיז אַ יינציק, קינסטלעך פאָרעם פון גראַפייט געשאפן דורך אַ פּראָצעס גערופן כעמישער פארעאַוועקלייגן(CVD). ניט ענלעך נאַטירלעך גראַפייט אָדער פּראָסט גראַפייט,פּיראָליטיק גראַפייטאיז אַ פּאָליקריסאַללינע מאַטעריאַל, טייַטש אַז עס איז קאַמפּאָוזד פון פילע קליין גראַפיטע קריסטאַלז. אָבער, די קריסטאַלז זענעןהעכסט אָריענטיד, געבןפּיראָליטיק גראַפייטעטלעכע זייער ספּעציעל פּראָפּערטיעס. די מאַטעריאַל ענלעך צו גראַפייט איז באשאפן ווען אַכיידראָוקאַרבאַןגאַז (ווי מעטיין) איז העאַטעד צו זייערהויך טעמפּעראַטוראין אַ ינערט אַטמאָספער. דאָס ז די גאַז צוצעלייגנ זיך, און דיטשאַד אַטאָםs זענען דיפּאַזאַטאַד שיכטע דורך שיכטע אַנטו אַסאַבסטרייט.

די לייערד סטרוקטור איז שליסל צו פארשטאנדפּיראָליטיק גראַפייט. עס איז ענלעך צו סטאַקינג פילע דין שיץ פון פּאַפּיר. יעדער בויגן רעפּראַזענץ אַ שיכטע פוןגראַף, וואוטשאַד אַטאָםS זענען טייטלי באַנדאַד אין אַ כעקסאַגאַנאַל לאַטאַס. די קייטן אין די פלאַך זענען זייער שטאַרק (קאָוואַלענט קייטן), אָבער די קייטן צווישן דיגראַפייט לייַערסזענען פיל וויקער (וואַן אין טאַלאַלס פאָרסעס). דער חילוק אין בונד שטאַרקייט צווישן די פלאַך און פֿון פלאַך, ז די מאַטעריאַל צו האָבןאַניסאָטראָפּי.

2. ווי איז פּיראָליטיק גראַפייט געמאכט? א בליק בייַ די דעפּאַזישאַן פּראָצעס.

די פּראָדוקציע פוןפּיראָליטיק גראַפייטינוואַלווז אַ סאַפיסטיקייטאַד פּראָצעס באַוווסט ווי כעמישפארע דעפּאַזישאַן. יסענשאַלי, אַכיידראָוקאַרבאַןאַזאַ ווי מעטהאַנע (טש 4), איז באַקענענ אַ וואַקוום קאַמער מיט אַסאַבסטרייט. די טשאַמבער איז אַזוי העאַטעד צו גאָרהויך טעמפּעראַטורטיפּיקלי אין די קייט פון 2000 ° C צו 3000 ° C. דעם טיף היץ ז דיכיידראָוקאַרבאַןגאז צוצעלייגנ זיך- אַ פּראָצעס באַוווסט וויפּיראָליסיס.

בעשאַספּיראָליסיס, דיטשאַד אַטאָםs פון די דיקאַמפּאָוזד גאַז זענען דיפּאַזאַטאַד אַנטו דיסאַבסטרייט. די אַטאָמס צולייגן זיך אין אַ העכסט אָרדערד, לייערד סטרוקטור, פאָרמינגפּיראָליטיק גראַפייט. די קורס פוןאַוועקלייגן, דער טעמפּעראַטור, און די דרוק אין די קאַמער זענען אַלע קערפאַלי קאַנטראָולד צו השפּעה די לעצט פּראָפּערטיעס פון דיפּיראָליטיק גראַפייט. קאָנטראָל איבער די פּאַראַמעטערס אַלאַוז די טיילערינג די געדיכטקייַט פון דעם מאַטעריאַל,טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיאון אנדערע קעראַקטעריסטיקס.
דאָס קען פּאַטענטשאַלי אַרייַננעמעןפּיראָליטיק גראַפייט שיץ.

3. וואָס זענען די שליסל פּראָפּערטיעס פון פּיראָליטיק גראַפייט?

דיפּראָפּערטיעס פון פּיראָליטיק גראַפייטסטעם גלייַך פֿון זייַן יינציק, העכסט אָריענטיד לייערד סטרוקטור. דעם קריייץ באַטייַטיק דיפעראַנסיז אין זייַן נאַטור דיפּענדינג אויף די ריכטונג. דאָ זענען עטלעכע שליסל קעראַקטעריסטיקס:

• אַניסאָטראָפּי:דאָס איז טאָמער די דיפיינינג שטריך פוןפּיראָליטיק גראַפייט. די פּראָפּערטיעס זענען העכסט דיירעקשינאַל. ין די פלאַך פון די לייַערס (אין-פלאַך) עס יגזיבאַץ ויסגעצייכנטטערמאַלאוןעלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי. אָבער, אין דיריכטונג פּערפּענדיקולאַרצו די לייַערס, די פּראָפּערטיעס זענען באטייטיק רידוסט.
• הויך טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי (אין-פלאַך): פּיראָליטיק גראַפייטבאָוס יקסעפּשאַנאַלטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיצוזאמען די פלאַך פון זייַן לייַערס, אפילו יקסיד די קופּער איןצימער טעמפּעראַטור.
• נידעריק טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי (פּערפּענדיקולאַר צו פלאַך):אין קאַנטראַסט, עסטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיפּערפּענדיקולאַר צו די לייַערס איז זייער נידעריק, אַזוי עס איז אַ ויסגעצייכנט טערמאַל ינסאַלייטער אין דער ריכטונג.
• דיאַמאַגנעטיסם: פּיראָליטיק גראַפייטאיז אַ שטאַרקדיאַמאַגעטיק מאַטעריאַל, טייַטש עס ריפּעלזמאַגנעטיקפעלדער. די פאַרמאָג איז אויך אַניסאָטראָפּיק.
• הויך טעמפּעראַטור פעסטקייַט:עס קענען וויטסטאַנד זייערהויך טעמפּעראַטוראין ינערט אַטמאָספערעס אָן באַטייַטיק דערנידעריקונג.
• כעמישער ינערטנאַס: פּיראָליטיק גראַפייטאיז לעפיערעךינערט, אַנטקעגנשטעלט ריאַקשאַנז מיט פילע קעמיקאַלז.

4. פארוואס איז פּיראָליטיק גראַפייט ס טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי. מיר מערקווירדיק?

די יקסעפּשאַנאַלטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון פּיראָליטיק גראַפייטאין די פלאַך פון זייַן לייַערס איז רעכט צו דער עפעקטיוו באַוועגונג פון פאָנאָנס (ווייבריישאַנז) דורך די טייטלי באַנדאַדטשאַד אַטאָםנעץ. טראַכטן פון עס ווי אַ כוואַליע טראַוואַלינג פיל פאַסטער דורך אַ האַרט, טייטלי פּאַקט מאַטעריאַל ווי דורך אַ פרייַ, דיסאָרדערד איינער. די שטאַרק קאָוואַלענט קייטן אין דיגראַףלייַערס צושטעלן אַ קלאָר פּאַטוויי פֿאַר די ווייבריישאַנז צו אַרומפאָרן מיט מינימאַל קעגנשטעל. דיטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיקענען זיין אַרויף צו פינף מאל אַז פון קופּער.

אָבער, ווייַל די קייטן צווישן דיגראַפייט לייַערסזענען שוואַך (וואַן דער געשלאנען פאָרסעס), פאָנאָנס האָבן שוועריקייט טראַנספערינג היץ אַריבער די לייַערס. דאָס דערקלערט די נידעריקטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיאין די פּערפּענדיקולאַר ריכטונג. דאָס מאכט דעם מאַטעריאַל פּאַסיק פֿאַרהיץ סינקס.

5. ויספאָרשן די אַניסאָטראָפּי פון פּיראָליטיק גראַפייט.

אַניסאָטראָפּי, ווי דערמאנט פריער, איז אַ פונדאַמענטאַל כאַראַקטעריסטיש פוןפּיראָליטיק גראַפייט. עס מיטל אַז די פּראָפּערטיעס פון דעם מאַטעריאַל זענען אַנדערש דיפּענדינג אויף די ריכטונג. דאָס איז אַ דירעקט קאַנסאַקוואַנס פון זייַן לייערד סטרוקטור. א גוט אַנאַלאַדזשי איז האָלץ: עס איז פיל גרינגער צו שפּאַלטן האָלץ צוזאמען די קערל ווי עס.

דעם דיירעקטיאָנאַל אָפענגיקייַט איז קריטיש פֿאַר פילע פון ​​אַפּלאַקיישאַנז. פֿאַר בייַשפּיל, זייַן הויךאין-פלאַך טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיאון נידעריק פּערפּענדיקולאַרטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטימאַכן עס ידעאַל פֿאַר היץ ספּריערז אין עלעקטראָניש דעוויסעס, יפישאַנטלי צייכענונג היץ אַוועק פון שפּירעוודיק קאַמפּאָונאַנץ בשעת פּרעווענטינג עס פון פאַרשפּרייטן צו אנדערע געביטן. די פיייקייט צובראָךדי לייַערס פוןפּיראָליטיק גראַפייט, ענלעך צו ווימיקאַאיז קלעאַוועד, אויך סטעמס פון דעםאַניסאָטראָפּי.

6. וואָס זענען די געוויינטלעך אַפּלאַקיישאַנז פון פּיראָליטיק גראַפיטע?

די יינציקפּראָפּערטיעס פון פּיראָליטיק גראַפייטמאַכן עס פּאַסיק פֿאַר אַ ברייט קייט פון אַפּלאַקיישאַנז, פילע פון ​​וואָס לעווערידזש זייַן אַניסאָטראָפּיק טערמאַל און עלעקטריקאַל פּראָפּערטיעס. עטלעכע שליסל ניצט אַרייַננעמען:

• היץ ספּרינגס און היץ סינקס:יןעלעקטראָניש דעוויסעס, פּיראָליטיק גראַפייטאיז געניצט צו יפעקטיוולי דיסאַפּייט דיהיץ דזשענערייטאַדדורך קאַמפּאָונאַנץ, פּרעווענטינג אָוווערכיטינג און ינשורינג פאַרלאָזלעך אָפּעראַציע.
• קרוסאַבאַלז און מאָולדז:דער הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל און כעמיש ינערטיישאַן מאַכן עס אַ פּאַסיק מאַטעריאַל פֿאַר קרוסאַבאַלז געניצט אין אַ הויך טעמפּעראַטור מעטאַללורגיקאַל פּראַסעסאַז.
• מאַנאַקראָמאַטאָרס:יקסטענסיוולי געניצט אין רענטגענ שטראַל און נעוטראָן מאַנאַקראָומאַטאָרס.
• ביאָמעדיקאַל אַפּלאַקיישאַנז:זייַן ביאָקאָמפּאַטיביליטי האט געפֿירט צו זייַן נוצן אין זיכער מעדיציניש ימפּלאַנץ.
• אַעראָספּאַסע קאַמפּאָונאַנץ:דער הויך-טעמפּעראַטור פעסטקייַט און לייטווייט נאַטור מאַכן עס ווערטפול אין אַעראָספּאַסע אַפּלאַקיישאַנז.
• Scining rece micricopopy:פּיראָליטיק גראַפייט, ספּעציעלהעכסט אָריענטיד פּיראָליטיק גראַפייט, איז געניצט ווי אַסאַבסטרייטאַףסקאַנינג טוננעלינגמיקראָסקאָפּי (סטם) רעכט צו זייַן פלאַך, קאַנדאַקטיוו ייבערפלאַך. עס קענען זיין קלעאַוועד קייפל מאל.

7. פּיראָליטיק גראַפייט אין עלעקטראָניש דעוויסעס און סעמיקאַנדאַקטער.

אין דיעלעקטראָניש דעוויסעסאוןסעמיקאַנדאַקטערינדאַסטריז,פּיראָליטיק גראַפייטפיעסעס אַ קריטיש ראָלע אין טערמאַל פאַרוואַלטונג. מאָדערן עלעקטראָניק דזשענערייט באַטייַטיק אַמאַונץ פון היץ, און עפעקטיוו דיסיפּיישאַן איז קריטיש פֿאַר פאָרשטעלונג און לאָנדזשעוואַטי.פּיראָליטיק גראַפייטס יקסעפּשאַןאין-פלאַך טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטימאכט עס ויסגעצייכנט מאַטעריאַל פֿאַר פאַרשפּרייטן היץ אַוועק פון הייס ספּאַץ, אַזאַ ווי פּראָסעססאָרס און מאַכט אַמפּלאַפייערז.

דערצו, עס איז נידעריקטערמאַל קאַנדאַקטיוואַטיפּערפּענדיקולאַר צו די פלאַך העלפּס צו יזאָלירן היץ, פּרעווענטינג עס צו ווירקן נירביי שפּירעוודיק קאַמפּאָונאַנץ. די דין, לייטווייט נאַטור פוןפּיראָליטיק גראַפייט שיץאויך מאכט זיי פּאַסיק פֿאַר נוצן אין סאָליד עלעקטראָניש דעוויסעס ווו פּלאַץ איז לימיטעד. דער מאַטעריאַל וועט אויך זיין געוויינט איןברענוואַרג סעלזאַףענערגיע סטאָרידזש.

8. ווי קען פּיראָליטיק גראַפייט פאַרגלייכן צו אנדערע פארמען פון גראַפייט?

בשעת אַלע פארמען פון גראַפייט טיילן די גרונט כעקסאַגאַנאַל טשאַד סטרוקטור,פּיראָליטיק גראַפייטשטייט אויס רעכט צו זיין זייער אָרדערד, לייערד סטרוקטור. דאָס גיט עס אַנדערש פּראָפּערטיעס קאַמפּערד מיט אנדערע טייפּס, ווי:

• נאַטירלעך גראַפיטע:מיינד פון דער ערד, נאַטירלעך גראַפייט האט אַ ווייניקער אָרדערד סטרוקטור וויפּיראָליטיק גראַפייט, ריזאַלטינג אין נידעריקערטערמאַלאוןעלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי.
• פּראָסט גראַפייטאָדערקינסטלעך גרייט:דאָס איז טיפּיקלי געשאפן פוןטשאַד שוואַרץאון אַ בינדער, און בייקט און גראַפיטאַטייזד. עס האט אַ מער יסאָטראָפּיק סטרוקטור (פּראָפּערטיעס זענען ענלעך אין אַלע אינסטרוקציעס) קאַמפּערד צופּיראָליטיק גראַפייט.
• Grapענע:בעשאַספּיראָליטיק גראַפייטאיז געמאכט פון סטאַקטגראַףלייַערס, איין-שיכטעגראַףהאט אַפֿילו מער יקסעפּשאַנאַל פּראָפּערטיעס. אָבער, די פּראָדוצירן פון גרויס, דעפעקט-פריי שיץ פוןגראַףבלייבט אַ אַרויסרופן.

קאַמפּערינג די צוויי מאַטעריאַלס,פּיראָליטיק גראַפייטסטרייקס אַ וואָג צווישן פאָרשטעלונג און פאַבריקאַנט, וואָס מאכט עס אַ פּראַקטיש ברירה פֿאַר פילע אַפּלאַקיישאַנז. טשעק דיהויך שטאַרקייט גראַפיקס בלאָקפּראָדוקט בלאַט.

9. וואָס זענען די לימיטיישאַנז און טשאַלאַנדזשיז פון ניצן פּירליטיק גראַפייט?

טראָץ זייַן פילע אַדוואַנטידזשיז,פּיראָליטיק גראַפייטהאט עטלעכע לימיטיישאַנז:

• בריטטילנאַס:עס קען זיין לעפיערעך קרישלדיק און פּראָנע צו קראַקינג, ספּעציעל צוזאמען די קלעאַוואַגע פּליינז.
• קאָסטן:די קווד פּראָדוקציע פּראָצעס קענען זיין טייַער, מאכןפּיראָליטיק גראַפייטמער טייַער ווי עטלעכע אנדערע פארמען פון גראַפייט.
• מאַשינערי:עס קענען זיין מאַשינד, די אַניסאָטראָפּיק נאַטור קענען מאַכן עס טשאַלאַנדזשינג צו דערגרייכן גענוי שאַפּעס און טאָלעראַנץ. דיקריסטאַלליזאַטיאָןאוןינהאָמאָגענעיטיקענען ווירקן דעם.
• אַקסאַדיישאַן ביי הויך טעמפּעראַטורעס:כאָטש סטאַביל אין ינערט אַטמאָספערעס,פּיראָליטיק גראַפייטקענען אַקסאַדייז (רעאַגירן מיט זויערשטאָף) בייעלעוואַטעד טעמפּעראַטורעסאין לופט, לימיטינג די נוצן פון פאַרשידענע טעמפּעראַטור אַפּלאַקיישאַנז אָן פּראַטעקטיוו קאָאַטינגס. זאָל זיין אונטן400 ° C.

10. די צוקונפֿט פון פּיראָליטיק גראַפיטע: ימערדזשינג אַפּלאַקיישאַנז און פאָרשונג.

פאָרשונג האלט צו ויספאָרשן נייַ און יקסייטינג אַפּלאַקיישאַנז פֿאַרפּיראָליטיק גראַפייט. אינטערעסירט געביטן:

• אַוואַנסירטע טערמאַל אַדמיניסטראַציע:ווי עלעקטראָניש דעוויסעס פאָרזעצן צו ייַנשרומפּן און ווערן מער שטאַרק, די נויט פֿאַר אפילו מער עפעקטיוו היץ דיסאַפּיישאַן סאַלושאַנז וועט פאָרן ווייַטער אַנטוויקלונג פוןפּיראָליטיק גראַפייט-באַנד מאַטעריאַלס.
• ענערגיע סטאָרידזש:זייַןעלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטיאון לייערד סטרוקטור מאַכן עס אַ פּאָטענציעל קאַנדידאַט פֿאַר נוצן אין אַוואַנסירטע באַטעריז און סופּערקאַלאַפּאַסטאָרס. דער מאַטעריאַל איזכעמיש ינערט.
• סענסאָרס:זייַן יינציק פּראָפּערטיעס זענען ינוועסטאַגייטאַד פֿאַר נוצן אין פאַרשידן טייפּס פון סענסאָרס.
• BIOMEDICAL ENGENESINGE:ווייַטער פאָרשונג אין זייַן ביאָקאָמפּאַטיליטי קען פירן צו נייַע אַפּלאַקיישאַנז אין מעדיציניש דעוויסעס און ימפּלאַנץ.
  * סטודיעס פון מאַלאַקיולזייבערפלאַך סייאַנטיס נוצן האָפּ ווי אַ סאַבסטרייט אויף וואָס צו לערנען אַ פאַרשיידנקייַט פוןעראַמאַטיק מאַלאַקיולז. האָפּג גיט אַןיקספּאָוזד ריין ייבערפלאַךאפילו נאָך רוען איןלופט פֿאַר שעה. די סאַבסטרייט קענעןסטייבאַלייז די מאַלאַקיולז ** און צושטעלן אַ קאַנדאַקטיוו פלאַך.
• נאַנאָסטראַקטשער: דערנאַנאָסטראַקטשעראיז געזען צו ווייַזןסעמיקאַנדוקטינגאָפּפירונג.

שליסל טאַקאַווייַס: פּיראָליטיק גראַפייט עססענטיאַלס

• פּיראָליטיק גראַפייטאיז אַ יינציק פאָרעם פון גראַפייט מיט אַ העכסט אָרדערד, לייערד סטרוקטור.
• עס יגזיבאַץ יקסעפּשאַנאַלאַניסאָטראָפּי, מיט הויךטערמאַלאוןעלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטיאין די פלאַך פון די לייַערס און נידעריק קאַנדאַקטיוואַטי פּערפּענדיקולאַר צו די פלאַך.
• עס איז געשאפן דורך כעמישער פארעאַוועקלייגן (פּיראָליסיס), אַ פּראָצעס וואָס אַלאַוז קאָנטראָל איבער זייַן פּראָפּערטיעס.
• שליסל אַפּלאַקיישאַנז אַרייַננעמען היץ ספּרידערס, קרוסאַבאַלז, אַעראָספּאַסענץ און סאַבסטרייץ פֿאַר מיקראָסקאָפּי.
• עס איז אַ ווערטפול מאַטעריאַל איןעלעקטראָניש דעוויסעסאון סעמיקאַנדאַקטער פֿאַר טערמאַל אַדמיניסטראַציע.
• בשעת מער טייַער ווי עטלעכע אנדערע פארמען פון גראַפייט, זייַן יינציק פּראָפּערטיעס באַרעכטיקן די נוצן אין פאדערן אַפּלאַקיישאַנז.
• אָנגאָינג פאָרשונג איז ויספאָרשן נייַע אַפּלאַקיישאַנז אין ענערגיע סטאָרידזש, סענסאָרס און ביאָמעדיקאַל ינזשעניעריע.
• געדענקט צו ויספאָרשן אונדזערהויך ריינקייַט 99.9% גראַפייט פּודעראוןהויך טעמפּעראַטור קעגנשטעליק גראַוויטע קרוסיבלע פֿאַר מעלטינגפּראָדוקט בלעטער.
• באַטראַכטן אונדז פֿאַר דייןעלעקטראָדע מאַטעריאַלדאַרף.
  די באַפאַלאַלייזד פון די גראַפייטπ סיסטעםאיבער דיפאָרעם גראַפענע שיץאיז פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר עלעקטריקאַלקאַנדאַקטיוואַטי און טערמאַלפעסטקייַט.
• עס איז וויכטיק צו פֿאַרשטיין דידיעגאַלייזד π-בונדצווישן די שיץצו מאַכן ינפאָרמד וועגן דיסיזשאַנז.