Uglerod tabiatdagi eng keng tarqalgan elementlardan biri bo'lib, Yerdagi deyarli barcha moddalarning xususiyatlarini o'z ichiga oladi.U turli xil qattiqlik va yumshoqlik, izolyatsiya-yarim o'tkazgich-super o'tkazgich harakati, issiqlik izolyatsiyasi-o'ta o'tkazuvchanlik va yorug'lik assimilyatsiya qilish-to'liq shaffoflik kabi keng ko'lamli xususiyatlarni namoyish etadi.Ular orasida sp2 gibridizatsiyasi bo'lgan materiallar uglerod materiallari oilasining asosiy a'zolari bo'lib, ular orasida grafit, uglerod nanotubalari, grafen, fullerenlar va amorf shishasimon uglerod mavjud.
Grafit va shishasimon uglerod namunalari
Oldingi materiallar yaxshi ma'lum bo'lsa-da, bugungi kunda shishasimon uglerodga e'tibor qarataylik.Shishasimon uglerod yoki shishasimon uglerod sifatida ham tanilgan shishasimon uglerod shisha va keramika xususiyatlarini grafit bo'lmagan uglerod materialiga birlashtiradi.Kristalli grafitdan farqli o'laroq, u deyarli 100% sp2-gibridlangan amorf uglerod materialidir.Shishasimon uglerod inert gaz atmosferasida fenolik qatronlar yoki furfuril spirti qatronlari kabi prekursorli organik birikmalarni yuqori haroratda sinterlash orqali sintezlanadi.Uning qora ko'rinishi va silliq oynaga o'xshash yuzasi unga "oynasimon uglerod" nomini berdi.
1962 yilda olimlar tomonidan birinchi sintez qilinganidan beri shishasimon uglerodning tuzilishi va xususiyatlari keng qamrovli o'rganildi va uglerod materiallari sohasida dolzarb mavzu bo'lib qolmoqda.Shishasimon uglerod ikki turga bo'linishi mumkin: I va II turdagi shishasimon uglerod.I turdagi shishasimon uglerod organik prekursorlardan 2000 ° C dan past haroratlarda sinterlanadi va asosan tasodifiy yo'naltirilgan jingalak grafen bo'laklaridan iborat.Ikkinchi turdagi shishasimon uglerod esa yuqori haroratlarda (~ 2500 ° C) sinterlanadi va o'z-o'zidan yig'ilgan fullerenga o'xshash sferik tuzilmalarning amorf ko'p qatlamli uch o'lchovli matritsasini hosil qiladi (quyidagi rasmda ko'rsatilganidek).
Shishasimon uglerod strukturasi tasviri (chapda) va yuqori aniqlikdagi elektron mikroskop tasviri (o‘ngda)
Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, II turdagi shishasimon uglerod I turga qaraganda yuqori siqilishga ega, bu o'z-o'zidan yig'ilgan fullerenga o'xshash sferik tuzilmalar bilan bog'liq.Kichkina geometrik farqlarga qaramay, I va II turdagi shishasimon uglerod matritsalari asosan tartibsiz jingalak grafendan iborat.
Shishasimon uglerodning qo'llanilishi
Shishasimon uglerod ko'plab ajoyib xususiyatlarga ega, jumladan, past zichlik, yuqori qattiqlik, yuqori quvvat, gazlar va suyuqliklarga yuqori o'tkazuvchanlik, yuqori issiqlik va kimyoviy barqarorlik, bu uni ishlab chiqarish, kimyo va elektronika kabi sohalarda keng qo'llash imkonini beradi.
01 Yuqori haroratli ilovalar
Shishasimon uglerod inert gaz yoki vakuum muhitida 3000 ° S gacha bo'lgan haroratga chidamli yuqori haroratga chidamliligini namoyish etadi.Boshqa keramika va metall yuqori haroratli materiallardan farqli o'laroq, shishasimon uglerodning kuchi harorat bilan ortadi va mo'rt bo'lmasdan 2700K gacha yetishi mumkin.Bundan tashqari, u past massaga, past issiqlik assimilyatsiyasiga va past issiqlik kengayishiga ega bo'lib, uni turli xil yuqori haroratli ilovalar, jumladan, termojuftni himoya qilish quvurlari, yuklash tizimlari va o'choq komponentlari uchun javob beradi.
02 Kimyoviy ilovalar
Yuqori korroziyaga chidamliligi tufayli shishasimon uglerod kimyoviy tahlilda keng qo'llaniladi.Shishasimon ugleroddan tayyorlangan asbob-uskunalar platina, oltin, korroziyaga chidamli boshqa metallar, maxsus keramika yoki floroplastikadan tayyorlangan an'anaviy laboratoriya apparatlariga nisbatan afzalliklarga ega.Bu afzalliklarga barcha nam parchalovchi moddalarga chidamlilik, xotira ta'sirining yo'qligi (elementlarning nazoratsiz adsorbsiyasi va desorbsiyasi), tahlil qilingan namunalarning ifloslanishining yo'qligi, kislotalar va gidroksidi eritmalarga chidamliligi va g'ovak bo'lmagan shishasimon sirt kiradi.
03 Stomatologiya texnologiyasi
Shishasimon uglerod tigellari qimmatbaho metallar va titanium qotishmalarini eritish uchun stomatologiya texnologiyasida keng qo'llaniladi.Ular yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, grafit tigellarga nisbatan uzoq umr ko'rish, erigan qimmatbaho metallarning yopishmasligi, termal zarbaga chidamliligi, barcha qimmatbaho metallar va titanium qotishmalariga qo'llanilishi, induksion quyma sentrifugalarda foydalanish, erigan metallarga nisbatan himoya muhitini yaratish kabi afzalliklarga ega. va oqimga bo'lgan ehtiyojni bartaraf etish.
Shishasimon uglerodli tigellardan foydalanish isitish va eritish vaqtlarini qisqartiradi va eritish moslamasining isitish batareyalarini an'anaviy keramik idishlarga qaraganda past haroratlarda ishlashga imkon beradi, shu bilan har bir quyish uchun zarur bo'lgan vaqtni qisqartiradi va tigelning ishlash muddatini uzaytiradi.Bundan tashqari, uning namlanmasligi moddiy yo'qotishlarni bartaraf etadi.
04 Yarimo'tkazgichlarni qo'llash
Shishasimon uglerod, yuqori tozaligi, ajoyib korroziyaga chidamliligi, zarracha hosil bo'lmasligi, o'tkazuvchanligi va yaxshi mexanik xususiyatlari bilan yarimo'tkazgich ishlab chiqarish uchun ideal materialdir.Shishasimon ugleroddan tayyorlangan tigellar va qayiqlar Bridgman yoki Czochralski usullaridan foydalangan holda yarimo'tkazgich komponentlarini zonali eritish, galliy arsenidini sintez qilish va monokristal o'sishi uchun ishlatilishi mumkin.Bundan tashqari, shishasimon uglerod ion implantatsiyasi tizimlarida komponentlar va plazma bilan ishlov berish tizimlarida elektrodlar sifatida xizmat qilishi mumkin.Uning yuqori rentgen nurlari shaffofligi shishasimon uglerod chiplarini rentgen niqobi substratlari uchun mos qiladi.
Xulosa qilib aytganda, shishasimon uglerod yuqori haroratga chidamlilik, kimyoviy inertlik va mukammal mexanik ishlashni o'z ichiga olgan ajoyib xususiyatlarni taklif etadi, bu esa uni turli sohalarda keng ko'lamli ilovalar uchun mos qiladi.
Maxsus shisha uglerod mahsulotlari uchun Semicera bilan bog'laning.
Email:sales05@semi-cera.com
Xat vaqti: 2023-yil 18-dekabr