Mèsi paske w enskri nan Physics World Si w ta renmen chanje detay ou yo nenpòt ki lè, tanpri vizite kont mwen an
Fim grafit ka pwoteje aparèy elektwonik kont radyasyon elektwomayetik (EM), men teknik aktyèl yo pou fabrike yo pran plizyè èdtan epi yo mande pou tanperati pwosesis anviwon 3000 °C. Yon ekip chèchè ki soti nan laboratwa nasyonal Shenyang pou syans materyèl nan Akademi Syans Chinwa a kounye a te demontre yon fason altènatif pou fè fim grafit bon jan kalite nan jis kèk segonn lè yo trempe bann cho nan papye nikèl nan etanòl. Pousantaj kwasans fim sa yo se plis pase de lòd nan grandè pi wo pase nan metòd ki deja egziste, ak konduktiviti elektrik fim yo ak fòs mekanik yo se nan egalite ak sa yo nan fim ki fèt ak depo chimik vapè (CVD).
Tout aparèy elektwonik pwodui kèk radyasyon EM. Kòm aparèy yo vin pi piti ak opere nan pi wo ak pi wo frekans, potansyèl la pou entèferans elektwomayetik (EMI) ap grandi, epi yo ka afekte pèfòmans nan aparèy la kòm byen ke sa yo ki nan sistèm elektwonik ki tou pre.
Graphite, yon alotrop kabòn ki te bati nan kouch grafèn ki te kenbe ansanm pa fòs van der Waals, gen yon kantite remakab pwopriyete elektrik, tèmik ak mekanik ki fè li yon plak pwotèj efikas kont EMI. Sepandan, li bezwen nan fòm lan nan yon fim trè mens pou li gen yon konduktiviti elektrik segondè, ki enpòtan pou aplikasyon pou EMI pratik paske sa vle di ke materyèl la ka reflete ak absòbe vag EM pandan y ap kominike avèk transpòtè chaj yo andedan. li.
Kounye a, fason prensipal yo pou fè fim grafit enplike swa piroliz segondè-tanperati nan polymère aromat oswa anpile grafèn (GO) oksid oswa nanofèy grafèn kouch pa kouch. Tou de pwosesis mande pou tanperati ki wo nan alantou 3000 ° C ak tan pwosesis nan yon èdtan. Nan CVD, tanperati ki nesesè yo pi ba (ant 700 a 1300 °C), men li pran kèk èdtan pou fè fim nanomèt epè, menm nan vakyòm.
Yon ekip ki te dirije pa Wencai Ren te pwodwi kounye a bon jan kalite fim grafit dè dizèn nan nanomèt epè nan kèk segonn pa chofe FOIL nikèl a 1200 ° C nan yon atmosfè agon ak Lè sa a, rapidman plonje FOIL sa a nan etanòl nan 0 ° C. Atòm kabòn yo pwodui nan dekonpozisyon etanòl difize ak fonn nan nikèl gras a solubility kabòn segondè metal la (0.4% wt a 1200 °C). Paske solubilite kabòn sa a diminye anpil nan tanperati ki ba, atòm kabòn yo imedyatman separe ak presipite nan sifas nikèl la pandan trempe, pwodui yon fim grafit epè. Chèchè yo rapòte ke aktivite a katalitik ekselan nan nikèl tou ede fòmasyon nan grafit trè cristalline.
Sèvi ak yon konbinezon de mikwoskospi transmisyon segondè-rezolisyon, difraksyon radyografi ak espektroskopi Raman, Ren ak kòlèg li yo te jwenn ke grafit la yo te pwodwi te trè kristalin sou gwo zòn, byen kouch epi li pa gen okenn domaj vizib. Konduktivite elèktron fim nan te byen wo tankou 2.6 x 105 S/m, menm jan ak fim grandi pa CVD oswa teknik segondè-tanperati ak peze fim GO/grafèn.
Pou teste kijan materyèl la te kapab bloke radyasyon EM, ekip la te transfere fim ki gen yon sifas 600 mm2 sou substrats ki fèt ak polyethylene terephthalate (PET). Lè sa a, yo mezire efikasite EMI pwoteksyon fim nan (SE) nan seri frekans X-band, ant 8.2 ak 12.4 GHz. Yo te jwenn yon EMI SE ki gen plis pase 14.92 dB pou yon fim apeprè 77 nm epè. Valè sa a ogmante a plis pase 20 dB (valè minimòm obligatwa pou aplikasyon komèsyal yo) nan tout X-band la lè yo anpile plis fim ansanm. Vreman vre, yon fim ki gen senk moso fim grafit anpile (apeprè 385 nm epè nan total) gen yon EMI SE nan alantou 28 dB, ki vle di ke materyèl la ka bloke 99.84% nan radyasyon ensidan. An jeneral, ekip la mezire yon pwoteksyon EMI nan 481,000 dB / cm2 / g atravè X-band la, depase tout materyèl sentetik te rapòte deja.
Chèchè yo di ke nan pi bon nan konesans yo, fim grafit yo se pi mens nan mitan materyèl pwoteksyon rapòte, ak yon pèfòmans pwoteksyon EMI ki ka satisfè kondisyon an pou aplikasyon komèsyal yo. Pwopriyete mekanik li yo tou favorab. Fòs ka zo kase materyèl la nan apeprè 110 MPa (extrait nan koub estrès-souch nan materyèl la mete sou yon sipò polikarbonat) pi wo pase sa yo ki nan fim grafit grandi pa lòt metòd yo. Fim nan fleksib, tou, epi li ka bese 1000 fwa ak yon reyon koube nan 5 mm san yo pa pèdi pwopriyete EMI pwoteksyon li yo. Li se tou tèmik ki estab jiska 550 °C. Ekip la kwè ke pwopriyete sa yo ak lòt vle di ke li ta ka itilize kòm yon ultramins, lejè, fleksib ak efikas EMI pwoteksyon materyèl pou aplikasyon nan anpil zòn, ki gen ladan aerospace kòm byen ke elektwonik ak optoelektronik.
Li pwogrè ki pi enpòtan ak enteresan nan syans materyèl yo nan nouvo jounal aksè ouvè sa a.
Physics World reprezante yon pati enpòtan nan misyon IOP Publishing pou kominike rechèch ak inovasyon klas mondyal ak odyans ki pi laj posib. Sitwèb la fè pati dosye Physics World, yon koleksyon sèvis enfòmasyon sou entènèt, dijital ak enprime pou kominote syantifik mondyal la.
Tan poste: Me-07-2020