คาร์บอนแก้วคืออะไร - Veteksemicon

คาร์บอนแก้วหรือที่รู้จักกันในชื่อคาร์บอนแก้วสั้นเป็นคาร์บอนที่ไม่มีกราฟที่รวมคุณสมบัติของแก้วและเซรามิก- มันทำโดยการเผาสารตั้งต้นอินทรีย์พอลิเมอร์ที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศก๊าซเฉื่อย เนื่องจากเป็นสีดำตลอดและมีพื้นผิวเรียบคล้ายกับแก้วจึงเรียกว่าคาร์บอนแก้ว

ⅰ. ข้อดีของวัสดุและพื้นที่การใช้งาน

แก้วคาร์บอนมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและสามารถประมวลผลเป็นรูปทรงต่าง ๆ ได้ดังนั้นจึงมีโอกาสในการใช้งานที่หลากหลาย:

● ความต้านทานอุณหภูมิสูง: แก้วคาร์บอนสามารถใช้เป็นเวลานานในก๊าซเฉื่อยหรือสูญญากาศที่อุณหภูมิประมาณ 3000 ° C โดยไม่ต้องเปราะบาง มันเหมาะสำหรับโอกาสในการป้องกันอุณหภูมิสูงเกือบทั้งหมดเช่นหลอดป้องกันไพโรมิเตอร์ระบบชาร์จและชิ้นส่วนเตาอุณหภูมิสูง

● ความต้านทานการกัดกร่อน: คาร์บอนแก้วสามารถทนต่อสารสลายตัวเปียกทั้งหมดกรดและอัลคาไลละลายและไม่มีผลหน่วยความจำ มันสามารถใช้ในอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทั่วไปและตัวอย่างการวิเคราะห์ปราศจากมลพิษ

● การนำความร้อนและการไม่เปียก: ค่าการนำความร้อนของคาร์บอนแก้วคือ ~ 80W/(M its -k) ซึ่งอยู่ใกล้กับเหล็กโลหะ มันสามารถใช้ในไม้กางเขนเพื่อละลายโลหะมีค่าและโลหะผสมไทเทเนียมและลดเวลาการทำความร้อนและการหลอมละลาย ทรัพย์สินที่ไม่เปียกของมันยังช่วยลดปัญหาการสูญเสียวัสดุ

● ความบริสุทธิ์สูงและไม่มีอนุภาค: แก้วคาร์บอนทำจากไม้กางเขนและเรือซึ่งเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบการปลูกถ่ายไอออนและอิเล็กโทรดของระบบการแกะสลักพลาสมา ฯลฯ

● การนำไฟฟ้าที่ดี: ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนแก้วมีช่วงที่มีศักยภาพกว้างซึ่งสามารถใช้ในการศึกษาสารอนินทรีย์ในโซนที่มีศักยภาพเชิงลบและปฏิกิริยารีดอกซ์ของสารอินทรีย์ในโซนที่มีศักยภาพเชิงบวก นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เซ็นเซอร์อิเล็กโทรดคาร์บอนที่เป็นแก้วเพื่อทำการวิเคราะห์โวลแทมเมทริกของยาและตระหนักถึงโฟโตอิเล็กโทรด perovskite ที่มีความเสถียรเป็นพิเศษ

แผนผังไดอะแกรมของกระบวนการเตรียม perovskite photoanode จากคาร์บอนแก้วและตัวดูดซับแสง

ⅱ. งานวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างวัสดุและคุณสมบัติ

ตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์คาร์บอนแก้วครั้งแรกในปี 2505 การศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของคาร์บอนแก้วเป็นหัวข้อร้อนในด้านวัสดุคาร์บอน Glassy Carbon เป็นโครงสร้างคาร์บอนที่ไม่เป็นระเบียบของ SP2 คาร์บอนชนิดที่ฉันเป็นแก้วเกิดจากการเผาสารอินทรีย์พอลิเมอร์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 2000 ° C และการตกแต่งภายในส่วนใหญ่ประกอบด้วยชิ้นส่วนกราฟีนที่ไม่เป็นระเบียบ คาร์บอนแบบแก้ว Type II ถูกเผาที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นและเป็นเมทริกซ์สามมิติหลายมิติที่ไม่เป็นระเบียบ

ด้วยการพัฒนาวิธีการทางเทคนิควิวัฒนาการโครงสร้างและคุณสมบัติที่แท้จริงของคาร์บอนแก้วได้รับการเปิดเผยเพิ่มเติม Karlsruher Institut Für Technologie ที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนความละเอียดสูง (HR-TEM) ในแหล่งกำเนิดเพื่อแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของโครงสร้างของไพโรไลซิสพอลิเมอร์ในช่วงอุณหภูมิ 500-1200 ° C ผลการศึกษาพบว่า:

●ฟูลเลอเรน, แผ่นกราฟีนโค้งอย่างมากและแผ่นกราฟีนสองมิติที่เล็กกว่าอยู่ร่วมกันในคาร์บอนที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีขนาดค่อนข้างใหญ่และรูปร่างซ้อนกัน (<10 ชั้น) หรือชิ้นส่วนกราฟีนที่เชื่อมต่อกัน;

● micropores ในคาร์บอนแก้วไม่ได้เกิดจากโครงสร้างฟูลเลอรีนทั้งหมดเนื่องจากการกระจายและสัดส่วนของโครงสร้างฟูลลีนขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของตัวอย่างอย่างมาก ซึ่งแตกต่างจากโครงสร้างกราฟีนสองสามชั้นรูขุมขนแบบสุ่มในตัวอย่าง 3 มิติบัญชีส่วนใหญ่

●ชิ้นส่วนของกราฟีนเชื่อมต่อกับพันธะσและπส่งผลให้ช่วงของความยาวพันธะ C-C ในคาร์บอนแก้วและแหวนที่ไม่ใช่สมาชิกที่ไม่ใช่หกซึ่งนำไปสู่ความหลากหลายของความยาวพันธะ

●ชิ้นส่วนกราฟีนไม่ได้เพิ่มขึ้นเสมอไปและความไม่แน่นอนในท้องถิ่นที่อุณหภูมิต่ำทำให้สะเก็ดเล็กลงเป็นครั้งคราวหรือรวมกับสะเก็ดที่ใหญ่กว่า J. Bauer และคนอื่น ๆ จากสถาบันเทคโนโลยี Karlsruhe ใช้ photolithography เพื่อประมวลผลสถาปัตยกรรมไมโครโพลีเมอร์พอลิเมอร์จากนั้นเตรียมคาร์บอนนาโนนาโนที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษด้วยเสาที่สั้นกว่า1μmและเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ ความแข็งแรงของวัสดุสูงถึง 3GPA ซึ่งเทียบเท่ากับความแข็งแรงทางทฤษฎีของคาร์บอนแก้ว ความหนาแน่นของโครงสร้างทอพอโลยีของรังสีคาร์บอนที่เป็นแก้วมีเพียง 0.6 กรัม/ซม.³บรรลุความแข็งแรงที่มีประสิทธิภาพ 1.2GPA

ภาพ TEM ของการโยกย้ายของสะเก็ดกราฟีนขนาดเล็กระหว่างไพโรไลซิส 

(A-C) สะเก็ดวงกลมแยกออกจากบล็อกกราฟีนขนาดใหญ่ (ลูกศร 1); 

(D-F) เกล็ดที่รวมเข้ากับวัสดุที่อยู่ติดกันที่ 780 ° C (ลูกศร 2) สเกลบาร์: 2 นาโนเมตร

A, B, โครงสร้างพอลิเมอร์ก่อนไพโรไลซิ: โครงสร้างโดยรวม (A) และระยะใกล้ของเซลล์หน่วยเดียว (B);

C, D, nanolattice หดตัว isotropically ถึงประมาณ 20% ของขนาดเริ่มต้นในระหว่างการไพโรไลซิส

ⅲ. รูปแบบอุตสาหกรรมและการขยายแอปพลิเคชัน

Luton Electrochemistry และ Chenrui วัสดุใหม่ได้รับการเตรียมการในบ้านของคาร์บอนแก้วและได้รับการผลิตจำนวนมากของผลิตภัณฑ์คาร์บอนที่มีระดับสูง5μm

แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต ได้แก่ :

●ตระหนักถึงการประยุกต์ใช้ขนาดใหญ่ของการเคลือบคาร์บอนที่เป็นแก้วเกรดเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งใช้เป็นวัสดุฉนวนสำหรับเตาหลอมการเจริญเติบโตของคริสตัลเพื่อแก้ปัญหาความเสถียรของสนามความร้อนของการเจริญเติบโตของคริสตัล SIC ในขณะที่ลดการใช้พลังงาน 20%;

●คาร์บอนแก้วเป็นวัสดุแผ่นสองขั้วสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงของยานพาหนะพลังงานใหม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ได้ 15%;

●วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนที่มีน้ำหนักเบา (ρ <1.3g/cm³) ใช้ในหัวฉีดเครื่องยนต์ของเครื่องยนต์เพื่อปรับปรุงความต้านทานอุณหภูมิอย่างมาก

เซมินอนเป็นผู้ผลิตชั้นนำและซัพพลายเออร์ของวัตถุดิบคาร์บอนแก้วในประเทศจีน ของเราเบ้าหลอมกราไฟท์เคลือบคาร์บอนมีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายในด้านการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์และได้รับการยอมรับจากลูกค้าในโรงไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์เช่นยุโรปอเมริกาญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ ยินดีต้อนรับที่จะปรึกษาเรา