כיצד מכינים גרפן בערכת הכנת פיזור גרפן?

מערכת פיזור גרפן, גרפן (גרפן) הוא חומר דו מימדי המורכב מאטומי פחמן עם אורביטלים היברידיים sp2 המורכבים מסרטים שטוחים של סריג חלת דבש משושה, רק בעובי אטום פחמן. גרפן הוא כיום הננו-חומר הקשה ביותר בעולם. הוא כמעט שקוף, סופג רק 2.3 אחוז מהאור. המוליכות התרמית גבוהה כמו 5300W/m, גבוהה מננו-צינורות פחמן ויהלום, ניידות האלקטרונים בטמפרטורת החדר היא יותר מ-15000cm2/Vs, וגבוהה יותר מננו-צינוריות פחמן או גבישי סיליקון, וההתנגדות החשמלית היא רק כ-{{7 }}Ω/m, נמוך מנחושת או כסף, עבור חומרי ההתנגדות הקטנים ביותר בעולם. לגרפן מוליכות חשמלית מעולה, מוליכות תרמית וחוזק מכני. החומר המרוכב העשוי מגרפן ו-EP יכול לתת משחק מלא ליתרונות של שניהם, מה שמראה שהמוליכות התרמית, האלקטרומגנטיות, חוזק המתיחה והמודלוס של החומר המרוכב משופרים באופן משמעותי. הכנת פיזור גרפן.

איך מכינים גרפן?

יש בעיקר את הדברים הבאים:

1. יתרונות שיטת הפשטה מכנית: עלות ההכנה נמוכה מאוד (כמעט זניחה), קלה ללמידה, והגרפן המתקבל בשיטה זו באיכות טובה מאוד, מעט פגמים, ביצועים מצוינים חסרונות: גודל הגרפן המתקבל קטן , בדרך כלל בין 10-100אומ, ואי אפשר להכין בקנה מידה גדול.

2. יתרונות הגידול האפיטקסיאלי של SiC: הוא יכול לגדול בגודל גדול (דווח על 4 אינץ'), ולגרפן המתקבל יש ביצועים מצוינים. חסרונות: עלות חומר גלם גבוהה, עלות ציוד גבוהה, טמפרטורת צמיחה גבוהה (1400 מעלות), ציוד כללי לא יכול להגיע, וקשה לגדל גרפן בגודל גדול מדי.

3. יתרונות שיטת הפחתת תחמוצת גרפיט: שיטה פשוטה, עלות חומר גלם נמוכה, בעצם ללא עלות ציוד, וחסרונות הכנה קלה לקנה מידה: לגרפן המתקבל בשיטה זו יש פגמים רבים, התכונות החשמליות והמכניות גרועות.

4.CVD, היתרונות של שיטת שקיעת אדים כימית: גודל הגידול היחיד יכול להיות גדול (כמעט 20 אינץ'), אפשר להגדיל את הייצור, ולגרפן הגדל יש ביצועים טובים ומעט פגמים. חסרונות: ההעברה קשה, והגרפן הגדל הוא בדרך כלל פוליקריסטלי.