Hvad er glasagtig kulstof？ - veteksemicon

Glassagtigt kulstof, også kendt som glasagtigt kulstof kort, er et ikke-grafitiseret kulstof, der kombinerer glasens egenskaber ogkeramik. Det fremstilles ved at sintrende en polymeriseret organisk forløber ved høj temperatur i en inert gasatmosfære. Fordi det er sort overalt og har en glat overflade, der ligner glas, kaldes det glasagtigt kulstof.

Ⅰ. Materielle fordele og anvendelsesområder

Glass Carbon har en række fremragende egenskaber og kan behandles i forskellige former, så det har en bred vifte af applikationsudsigter:

● Resistens med høj temperatur: Glascarbon kan bruges i lang tid i en inert gas eller vakuum ved ca. 3000 ° C uden klødhed. Det er velegnet til næsten alle højtemperaturbeskyttelsesbegivenheder, såsom pyrometerbeskyttelsesrør, opladningssystemer og ovnens ovnsedele i høj temperatur;

● Korrosionsmodstand: Glas kulstof er resistent over for alle våde nedbrydningsmidler, syre og alkali smelter og har ingen hukommelseseffekt. Det kan bruges i konventionelt laboratorieudstyr, og analyseprøverne er forureningsfrie;

● Termisk ledningsevne og ikke-vådet: Den termiske ledningsevne af glas kulstof er ~ 80W/(Mgk), som er tæt på metaljern. Det kan bruges i korsler til at smelte ædle metaller og titanlegeringer og forkorte opvarmnings- og smeltetid; Dens ikke-vådede egenskab eliminerer også problemet med materielt tab;

● Høj renhed og ingen partikler: Glas kulstof er lavet til digler og både, som er et ideelt materiale til halvlederproduktion; Det kan også bruges som dele af ionimplantationssystemer og elektroder af plasma -ætsningssystemer osv.

● God ledningsevne: Glasagtige kulstofelektroder har et bredt potentielt interval, som kan bruges til at studere uorganiske stoffer i den negative potentielle zone og redoxreaktionerne af organiske stoffer i den positive potentielle zone; Forskere har brugt glasagtige carbonelektrodesensorer til at afslutte den voltammetriske analyse af medikamenter og realisere ultra-stabil perovskitfotoelektroder.

Skematisk diagram over processen med at forberede perovskite fotoanode fra glasagtig kulstof og lysabsorber

Ⅱ. Forskning i materialestruktur og egenskaber

Siden forskere først syntetiserede glasagtigt kulstof i 1962, har studiet af strukturen og egenskaberne ved glasagtigt kulstof været et varmt emne inden for kulstofmaterialer. Glassagtigt kulstof er en typisk SP2 -hybridiseret forstyrret kulstofstruktur. Type I glasagtigt kulstof dannes ved sintrende polymeriseret organisk stof ved en temperatur under 2000 ° C, og dets indre er hovedsageligt sammensat af forstyrrede krøllede grafenfragmenter; Type II-glasagtige kulstof sintres ved en højere temperatur og er en forstyrret flerlags grafen-tredimensionel matrix.

Med udviklingen af ​​tekniske midler er den strukturelle udvikling og iboende egenskaber ved glasagtigt kulstof yderligere blevet afsløret. Karlsruher Institut für Technologie anvendte in situ højopløsning transmissionselektronmikroskopi (HR-TEM) til at visualisere den strukturelle udvikling af polymerpyrolyse i temperaturområdet 500-1200 ° C. Resultaterne viste, at:

● Fullerenes, stærkt buede grafenplader og mindre to-dimensionelle grafenark sameksisterer i glasagtigt kulstof med relativt stor størrelse og form, stablet (<10 lag) eller sammenkoblede grafenfragmenter;

● Mikroporerne i glasagtige kulstof tilskrives ikke helt fullerenstrukturer, fordi fordelingen og andelen af ​​fullerenstrukturer stærkt afhænger af overfladearealet af prøven. I modsætning til få lag grafenstrukturer, tegner tilfældige porer i 3D-prøver for hovedparten;

● Grafenfragmenter er forbundet med σ og π-bindinger, hvilket resulterer i en række c-C-c-c-bindingslængder i glasagtigt kulstof, og de iboende ikke-seks-ledede ringe fører yderligere til mangfoldigheden af ​​bindingslængder;

● Grafenfragmenter øges ikke altid, og lokal ustabilitet ved lave temperaturer får mindre flager til lejlighedsvis at adskille eller fusionere med større flager. J. Bauer m.fl. fra Karlsruhe Institute of Technology anvendte fotolitografi til at behandle polymer-honningkammikroarkitekturer og derefter fremstillet ultra-stærk nano-glas-kulstof med en enkelt søjle, der er kortere end 1 um og en diameter så lille som 200Nm gennem pyrolyse; Den materielle styrke er så høj som 3GPA, hvilket er tilnærmelsesvis ækvivalent med den teoretiske styrke af glasagtigt kulstof; Tætheden af ​​den glasagtige carbon honningkage -topologiske struktur er kun 0,6 g/cm³, opnå en effektiv styrke på 1,2 GPa.

TEM -billeder af migrationen af ​​små grafenflager under pyrolyse. 

(A-C) cirkulære flager adskilt fra større grafenblokke (pil 1); 

(D-F) Flager fusioneret med tilstødende materialer ved 780 ° C (pil 2). Skala bar: 2 nm.

A, B, polymerstruktur før pyrolyse: overordnet struktur (A) og nærbillede af en enkelt enhedscelle (B);

C, D, krymper nanolattice isotropisk til ca. 20% af sin oprindelige størrelse under pyrolyse.

Ⅲ. Industri layout og applikationsudvidelse

Luton-elektrokemi og Chenrui Nye materialer har opnået den indenlandske fremstilling af glasagtige kulstof og har opnået masseproduktion på 5μm-niveau ultratynde glasagtige kulstofprodukter.

Fremtidige udviklingstendenser inkluderer:

.

● Glasagtigt kulstof som et bipolært plademateriale til brændselsceller af nye energikøretøjer kan øge batteriets effektivitet med 15%;

● Letvægtsglasagtige carbonkompositmaterialer (ρ <1,3 g/cm³) bruges i raketmotoredyser for i høj grad at forbedre temperaturmodstanden.

Semiconer en førende producent og leverandør af glasagtige carbon råvarer i Kina. VoresGlasagtig kulstofovertrukket grafit digelHar en bred vifte af applikationer inden for halvlederforarbejdning og har vundet høj anerkendelse fra kunder i halvlederkrafthuse som Europa, Amerika, Japan og Sydkorea. Velkommen til at konsultere os.