Olemme usein raportoineet, että grafeeni on yksi maailman kovimmista ja kestävimmistä materiaaleista. Grafeeni on timanttien, hiilen tai lyijykynäjohtojen grafiitin kemiallinen sukulainen - vain parempi.
Jotkut ihmiset kutsuvat sitä myös "ihmemateriaaliksi", koska vain yhdellä atomikerroksella se on yksi maailmankaikkeuden ohuimmista materiaaleista - alle millimetrin miljoonasosa paksu. Sillä on valtava taloudellinen potentiaali monien etujensa vuoksi, ja sitä voitaisiin käyttää tulevaisuudessa aurinkokennojen, näyttöjen ja mikrosirujen tuotantoon.
Grafeeneja on erilaisia, jotka vaativat myös erilaisia valmistustekniikoita. Tässä artikkelissa esittelemme sinulle lyhyesti erityyppisiä grafeeneja.
Yksikerroksinen grafeeni
Yksikerroksinen grafeeni on grafeenin puhtain muoto. Se koostuu hiiliatomien 2D-kuusikulmaisesta hilasta.
Vähäkerroksinen grafeeni (FLG) tai monikerroksinen grafeeni (MLG)
Nämä ovat yksinkertaisesti useita grafeenikerroksikerroksia. Mitä enemmän grafeenikerroksia on, sitä enemmän lämmönjohtavuus vähenee. MLG soveltuu komposiittimateriaaliksi ja mekaaniseksi raudoitukseksi.
Grafeenioksidi (GO)
Grafeenioksidi syntetisoidaan grafiittijauheesta modifioidulla Hummers-prosessilla. Se soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi joustavassa elektroniikassa, nestekidelaitteissa, kemiallisissa antureissa ja indiumtinaoksidin korvikkeena, erityisesti kosketusnäyttölaitteissa.
Pelkistetty grafeenioksidi (rGO)
Pelkistetty grafeenioksidi (rGO) on ihanteellinen johtaville musteille. Sitä tuotetaan samalla tavalla kuin grafeenioksidia.
Grafiittioksidi
Grafiittioksidi on grafeenioksidin (GO) esiaste. Sitä kutsuttiin aiemmin grafiittihapoksi. Se voidaan saada grafiitista vahvojen hapettimien vaikutuksesta. 2000-luvulla grafiittioksidi tuli mielenkiintoiseksi grafeenin tuotannon mahdollisena esiasteena.
grafiitin nanoverihiutaleet, grafiitin nanoarkit, grafiitin nanohiutaleet
Grafiitin nanoverihiutaleet, grafiitin nanokerrokset ja grafiitin nanohiutaleet ovat 2D-grafiittimateriaaleja, joiden paksuus ja / tai poikittaismitta on alle 100 nanometriä. Ne soveltuvat erinomaisesti sähköä johtaville komposiittimateriaaleille.
Tuotantomenetelmät
Koska kiinnostus grafeeniin kasvaa nopeasti, kehitys on tuottanut koko joukon erilaisia valmistusmenetelmiä. Grafeenin tärkeimpiä synteesiprosesseja ovat:
- Grafeenioksidin vähentäminen
- Kemiallinen ja mekaaninen kuorinta
- Kemiallinen höyrypinnoitus (CVD)
- piikarbidin epitaksiaalinen kasvu
