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    碳化硅(SiC)轉化為石墨烯的新方法

    文章出處:原創網責任編輯:楊麗君作者:趙玉龍人氣:-發表時間:2016-03-12 16:51:00【

      近年以來,石墨烯作為一種新型高科技材料逐步走入大眾視野,從其誕生就籠罩著高大上的光環,一夜之間成為各國媒體爭相報道的新型前沿材料。

      石墨烯用途廣泛,它既是世界上目前最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料,如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。

      石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數百倍。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”,極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。但是,由于石墨烯的制備過程較為復雜,原材料極為昂貴,目前仍停留在實驗室階段,短時間內難以大規模工業化應用。所以,開發新的石墨烯制備工藝,降低原材料成本就成了迫在眉睫的課題,有利于促進石墨烯的大規模工業化生產。

      近期,Scientific Reports刊發了武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室燃料電池研究團隊木士春教授在無定形碳化硅(SiC)轉化為石墨烯方面的創新性研究成果。研究報告中,采用成本低廉的無定形SiC(a-Si1-xCx)取代昂貴的晶體SiC作為石墨烯的前驅體,結合成熟的氯化技術(chlorination),首次提出了一種通過無定形SiC氯化法合成石墨烯的新方法。采用該方法,在較低溫度(800℃)、常壓條件下即可快速地實現無定形SiC向石墨烯的轉化。在高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)下可觀測到通過無定形SiC-氯化法合成的石墨烯層數在10層以內,繼承了SiC外延生長法層數少的優點。此外,報道中還探討了無定形SiC的石墨烯轉化機制,提出了一種無定形SiC轉化為石墨烯的氯刻蝕晶化模型。因此,該方法具有大規模生產石墨烯及在任意基底上大面積合成層數可控石墨烯的巨大應用前景。

      山東金蒙新材料股份有限公司是一家以碳化硅原料生產、碳化硅新材料研發與應用的高新技術企業,堅持走產、學、研相結合的道路,以技術引領和擴大市場,取得了一系列碳化硅材料開發與應用領域的顯著成果。

      目前公司正積極研發各種新型碳化硅陶瓷應用項目,立足原料優勢,逐步優化產能,產品已在功能陶瓷、超高導熱材料、超硬刀具等新型材料領域得到了應用并取得了優異的成果。

    此文關鍵字:碳化硅陶瓷
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