石墨烯這個被材料界乃至整個科學界稱之為的“天子驕子”材料,究竟有著怎樣的“魔力”,能征服組委會,獲得2010年諾貝爾物理學獎呢?
這就不得不提到它的優(yōu)異特性:超薄、硬度高、柔韌性強,具有優(yōu)異的導電性和導熱性等特點。那么這么神奇的材料是怎樣被制備的呢?要知道,石墨烯只有一層碳原子厚度,一毫米的石墨就大約包含300萬層石墨烯,也就是說石墨烯的厚度只有薄薄的0.335納米。
大家一定很好奇,石墨烯這么薄,到底是怎樣制備出來的呢?尤其是如何實現量產呢?因為要實現石墨烯的商業(yè)應用,必須有能同步規(guī)?;苽涞募夹g來支撐產業(yè)的發(fā)展。
目前,烯旺科技已可實現年產40萬平米的石墨烯薄膜制備,并采用先進的化學氣相沉積法。我們先來看一下烯旺科技石墨烯薄膜的制備方法,了解石墨烯制備的那些事兒!
烯旺科技制備先進技術:CVD化學氣相沉積法
由于石墨烯是碳原子組成的,所以烯旺科技的化學氣相沉積法通過在接近1000℃的高溫和高真空的環(huán)境下,通入含碳氣態(tài)物質和還原性氣體,經過催化裂解出來的碳原子直接在銅箔表面成核,進而生長成石墨烯薄膜。由于銅表面石墨烯的生長會因為石墨烯的覆蓋而停止,即石墨烯的自限性生長,所以最易于得到單層的石墨烯。這就是化學氣相沉積法。
看似簡單的工藝,然而對技術和設備的要求都非常高。在石墨烯生長的過程中,只要條件稍有改變,石墨烯就會長得千姿百態(tài)??量痰闹苽錀l件沒有難倒化學家和化工專家,烯旺科技現已掌握石墨烯的連續(xù)化大批量卷對卷薄膜生產技術。
那么烯旺科技純石墨烯發(fā)熱膜具有哪些優(yōu)勢呢?首先其熱傳導快:熱導率高,升溫速度快,石墨烯中碳原子間強共價鍵的存在,使的石墨烯中聲子導熱占主導,聲子導熱主要受聲子間碰撞散射和缺陷散射影響,因此薄膜質量決定了熱傳導率;
其次,薄膜熱分布均勻:薄膜質量高,結構均一,界面密度少,熱傳導快,溫度分布更均勻。 另外,純石墨烯發(fā)熱沒為為柔性透明薄膜,可視化程度高,相較其他石墨烯發(fā)熱膜,應用范圍更加廣泛。
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