Көмүртек - жер бетинде табылган дээрлик бардык заттардын касиеттерин камтыган табияттагы эң кеңири таралган элементтердин бири.Ал ар кандай катуулук жана жумшактык, изоляция-жарым өткөргүч-өткөргүч жүрүм-туруму, жылуулук изоляциясы-өтө өткөргүчтүк жана жарыкты жутуу-толук тунуктук сыяктуу мүнөздөмөлөрдүн кеңири спектрин көрсөтөт.Алардын арасында sp2 гибриддештирилген материалдар көмүртектүү материалдар үй-бүлөсүнүн негизги мүчөлөрү болуп саналат, анын ичинде графит, көмүртек нанотүтүктөрү, графен, фуллерендер жана аморфтук айнек көмүртек.
Графит жана айнек сымал көмүртектин үлгүлөрү
Мурунку материалдар белгилүү болсо да, бүгүн айнек сымал көмүртектерге токтололу.Айнек сымал көмүртек, ошондой эле айнек сымал көмүртек же айнек сымал көмүртек катары белгилүү, айнек жана керамика касиеттерин графиттик эмес көмүртек материалына айкалыштырат.Кристаллдык графиттен айырмаланып, бул аморфтук көмүртек материалы, ал дээрлик 100% sp2-гибриддештирилген.Айнек сымал көмүртек инерттүү газ атмосферасында фенолдук чайырлар же фурфурил спирти чайырлары сыяктуу прекурсордук органикалык бирикмелерди жогорку температурада агломерациялоо жолу менен синтезделет.Анын кара көрүнүшү жана жылмакай айнек сымал бети ага "айнектүү көмүртек" деген ат койгон.
1962-жылы илимпоздор биринчи синтездегенден бери айнек сымал көмүртектин түзүлүшү жана касиеттери кеңири изилденип, көмүртектүү материалдар жаатындагы актуалдуу тема бойдон калууда.Айнек сымал көмүртек эки түргө бөлүнөт: I түрү жана II түрү айнек көмүртек.I типтеги айнек сымал көмүртек органикалык прекурсорлордон 2000°С төмөн температурада агломерацияланат жана негизинен туш келди ориентацияланган ийилген графен фрагменттеринен турат.Ал эми II типтеги айнектей көмүртек жогорку температурада (~2500°С) агломерацияланат жана өзүнөн өзү чогултулган фуллерен сымал сфералык структуралардын аморфтуу көп катмарлуу үч өлчөмдүү матрицасын түзөт (төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй).
Айнек сымал көмүртек структурасынын чагылдырылышы (солдо) жана жогорку чечилиштеги электрондук микроскопиянын сүрөтү (оңдо)
Акыркы изилдөөлөр II типтеги айнек сымал көмүртектин I түрүнө караганда көбүрөөк кысылышын көрсөтөөрүн аныктады, бул анын өзүнөн өзү чогулган фуллерен сымал сфералык түзүлүштөрүнө байланыштуу.Кичинекей геометриялык айырмачылыктарга карабастан, I жана II типтеги айнек сымал көмүртек матрицалары негизинен иретсиз тармал графенден турат.
Айнек сымал көмүртектин колдонмолору
Айнек сымал көмүртек көптөгөн өзгөчөлүктөргө ээ, анын ичинде тыгыздыгы аз, катуулугу, бекемдиги, газдарды жана суюктуктарды өткөрбөйт, жогорку жылуулук жана химиялык туруктуулук, аны өндүрүш, химия жана электроника сыяктуу тармактарда кеңири колдонууга мүмкүндүк берет.
01 Жогорку температурадагы колдонмолор
Айнек сымал көмүртек инерттүү газда же вакуумдук чөйрөдө 3000°Сге чейинки температурага туруштук бере алат.Башка керамикалык жана металлдан жасалган жогорку температурадагы материалдардан айырмаланып, айнек сымал көмүртектин күчү температуранын жогорулашы менен жогорулайт жана морт болуп калбастан 2700K чейин жетиши мүмкүн.Ал ошондой эле аз массага, аз жылуулукту жутууга жана аз жылуулук кеңейүүсүнө ээ, бул ар кандай жогорку температурадагы колдонмолорго, анын ичинде термопарларды коргоо түтүктөрүнө, жүктөө системаларына жана мештин компоненттерине ылайыктуу.
02 Химиялык колдонмолор
Коррозияга туруктуулугу жогору болгондуктан, айнек сымал көмүртек химиялык анализде кеңири колдонулат.Айнек сымал көмүртектен жасалган жабдуулар платинадан, алтындан, коррозияга туруктуу башка металлдардан, атайын керамикадан же фторопласттардан жасалган кадимки лабораториялык аппараттарга караганда артыкчылыктарды сунуштайт.Бул артыкчылыктарга бардык нымдуу ажыроо агенттерине туруктуулукту, эс тутумдун эффективдүүлүгүн (элементтердин көзөмөлсүз адсорбциясы жана десорбциясы), анализденген үлгүлөрдүн булганышынын жоктугу, кислоталарга жана щелочтук эритмелерге туруктуулугу жана көзөнөктүү эмес айнек сымал бети кирет.
03 Стоматологиялык технология
Айнек сымал көмүртек тигелдери көбүнчө стоматологиялык технологияда баалуу металлдарды жана титан эритмелерин эритүү үчүн колдонулат.Алар жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк, графит тигелдерге салыштырмалуу узак кызмат кылуу, эриген баалуу металлдардын адгезиясы жок, термикалык соккуга туруктуулук, бардык баалуу металлдарга жана титан эритмелерине колдонулушу, индукциялык куюу центрифугаларында колдонуу, эриген металлдардан коргоочу атмосфераны түзүү сыяктуу артыкчылыктарды сунуштайт. жана флюстун зарылдыгын жоюу.
Айнек түрүндөгү көмүр тигельдерди колдонуу ысытуу жана эрүү убакыттарын кыскартат жана эритүүчү агрегаттын жылытуу катушкаларынын кадимки керамикалык идиштерге караганда төмөн температурада иштешине мүмкүндүк берет, ошону менен ар бир куюу үчүн талап кылынган убакытты кыскартат жана тигелдин иштөө мөөнөтүн узартат.Мындан тышкары, анын нымдуу эместиги материалдык жоготууларды жок кылат.
04 Жарым өткөргүчтөрдүн колдонмолору
Айнек сымал көмүртек, анын жогорку тазалыгы, өзгөчө коррозияга туруктуулугу, бөлүкчөлөрдүн генерациясынын жоктугу, өткөргүчтүгү жана жакшы механикалык касиеттери менен жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү үчүн идеалдуу материал болуп саналат.Айнек сымал көмүртектен жасалган тигелдерди жана кайыктарды Бридгман же Чохральский методдорун колдонуу менен жарым өткөргүчтүн компоненттерин зоналык эритүүдө, галлий арсенидин синтездөөдө жана монокристалл өстүрүүдө колдонсо болот.Кошумчалай кетсек, айнек сымал көмүртек иондук имплантация системаларынын компоненттери жана плазмадан оюу системаларында электроддор катары кызмат кыла алат.Анын жогорку рентгендик тунуктугу, ошондой эле айнек сымал көмүртек чиптерин рентгендик масканын субстраттарына ылайыктуу кылат.
Жыйынтыктап айтканда, айнек сымал көмүртек жогорку температурага туруктуулукту, химиялык инерттикти жана мыкты механикалык көрсөткүчтөрдү камтыган өзгөчө касиеттерди сунуштайт, бул аны ар кандай тармактарда кеңири колдонуу үчүн ылайыктуу кылат.
Өзгөчөлөштүрүлгөн айнек көмүртек буюмдары үчүн Semicera менен байланышыңыз.
Электрондук почта:sales05@semi-cera.com
Посттун убактысы: 2023-жылдын 18-декабрына чейин