ຂໍຂອບໃຈສຳລັບການລົງທະບຽນກັບ Physics World ຖ້າທ່ານຕ້ອງການປ່ຽນລາຍລະອຽດຂອງທ່ານໄດ້ທຸກເວລາ, ກະລຸນາເຂົ້າໄປທີ່ບັນຊີຂອງຂ້ອຍ
ຟິມ Graphite ສາມາດປ້ອງກັນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຈາກລັງສີແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EM) ໄດ້, ແຕ່ເຕັກນິກໃນປະຈຸບັນສໍາລັບການຜະລິດພວກມັນໃຊ້ເວລາຫຼາຍຊົ່ວໂມງແລະຕ້ອງການອຸນຫະພູມການປຸງແຕ່ງປະມານ 3000 ° C. ທີມນັກວິໄຈຈາກຫ້ອງທົດລອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸແຫ່ງຊາດ Shenyang ຢູ່ທີ່ສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນ ຕອນນີ້ໄດ້ສະແດງທາງເລືອກໃນການສ້າງຮູບເງົາ graphite ຄຸນນະພາບສູງ ໃນເວລາພຽງບໍ່ເທົ່າໃດວິນາທີ ໂດຍການດັບໄຟຂອງ nickel foil ໃນເອທານອນ. ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງຮູບເງົາເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຫຼາຍກວ່າສອງຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດທີ່ສູງກວ່າວິທີການທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ແລະການນໍາທາງໄຟຟ້າແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງຮູບເງົາແມ່ນທຽບເທົ່າຂອງຮູບເງົາທີ່ເຮັດດ້ວຍການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD).
ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທັງໝົດຜະລິດລັງສີ EM ບາງອັນ. ເມື່ອອຸປະກອນກາຍເປັນນ້ອຍລົງ ແລະ ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ສູງຂຶ້ນ, ທ່າແຮງຂອງການແຊກແຊງທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EMI) ຈະເລີນເຕີບໂຕ, ແລະສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນເຊັ່ນດຽວກັນກັບລະບົບອີເລັກໂທຣນິກທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ.
Graphite, ເປັນ allotrope ຂອງກາກບອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກຊັ້ນຂອງ graphene ຮ່ວມກັນໂດຍກໍາລັງ van der Waals, ມີຈໍານວນຂອງຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າ, ຄວາມຮ້ອນແລະກົນຈັກທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄສ້ປະສິດທິພາບຕ້ານ EMI. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງຟິມບາງໆເພື່ອໃຫ້ມີການນໍາໄຟຟ້າສູງ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ EMI ທີ່ໃຊ້ໄດ້ເພາະວ່າມັນຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸສາມາດສະທ້ອນແລະດູດຊືມຄື້ນ EM ຍ້ອນວ່າພວກເຂົາພົວພັນກັບຜູ້ຂົນສົ່ງພາຍໃນ. ມັນ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການຕົ້ນຕໍຂອງການເຮັດໃຫ້ຮູບເງົາ graphite ກ່ຽວຂ້ອງກັບການ pyrolysis ອຸນຫະພູມສູງຂອງໂພລີເມີທີ່ມີກິ່ນຫອມຫຼື stacking ເຖິງ graphene (GO) oxide ຫຼື graphene nanosheets ຊັ້ນໂດຍຊັ້ນ. ຂະບວນການທັງສອງຕ້ອງການອຸນຫະພູມສູງປະມານ 3000 °C ແລະໃຊ້ເວລາປະມວນຜົນຂອງຫນຶ່ງຊົ່ວໂມງ. ໃນ CVD, ອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການແມ່ນຕ່ໍາ (ລະຫວ່າງ 700 ຫາ 1300 ° C), ແຕ່ມັນໃຊ້ເວລາສອງສາມຊົ່ວໂມງເພື່ອເຮັດໃຫ້ຮູບເງົາຫນາ nanometer, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນສູນຍາກາດ.
ທີມງານທີ່ນໍາພາໂດຍ Wencai Ren ປະຈຸບັນໄດ້ຜະລິດຟິມກາຟຟີມຄຸນນະພາບສູງຄວາມຫນາຫຼາຍສິບ nanometers ພາຍໃນສອງສາມວິນາທີໂດຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ nickel foil ເຖິງ 1200 °C ໃນບັນຍາກາດ argon ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ immersing foil ນີ້ໄວໃນ ethanol ທີ່ 0 °C. ປະລໍາມະນູຂອງຄາບອນທີ່ຜະລິດຈາກການເສື່ອມຂອງເອທານອນຈະແຜ່ກະຈາຍແລະລະລາຍເຂົ້າໄປໃນ nickel ຍ້ອນການລະລາຍຄາບອນສູງຂອງໂລຫະ (0.4 wt% ຢູ່ທີ່ 1200 ° C). ເນື່ອງຈາກວ່າການລະລາຍຂອງຄາບອນນີ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ປະລໍາມະນູຂອງຄາບອນຕໍ່ມາແຍກແລະ precipitate ຈາກດ້ານ nickel ໃນລະຫວ່າງການ quenching, ການຜະລິດເປັນຮູບເງົາ graphite ຫນາ. ນັກຄົ້ນຄວ້າລາຍງານວ່າກິດຈະກໍາ catalytic ທີ່ດີເລີດຂອງ nickel ຍັງຊ່ວຍການສ້າງຕັ້ງຂອງ graphite crystalline ສູງ.
ການນໍາໃຊ້ການລວມກັນຂອງກ້ອງຈຸລະທັດລະບົບສາຍສົ່ງທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ, ການແຜ່ກະຈາຍ X-ray ແລະ Raman spectroscopy, Ren ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ພົບເຫັນວ່າ graphite ທີ່ເຂົາເຈົ້າຜະລິດແມ່ນ crystalline ສູງໃນພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່, ເປັນຊັ້ນດີແລະບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ສັງເກດເຫັນ. ການນໍາເອເລັກໂຕຣນິກຂອງຮູບເງົາແມ່ນສູງເຖິງ 2.6 x 105 S/m, ຄ້າຍຄືກັນກັບຮູບເງົາທີ່ປູກໂດຍ CVD ຫຼືເຕັກນິກອຸນຫະພູມສູງແລະການກົດດັນຂອງຮູບເງົາ GO / graphene.
ເພື່ອທົດສອບວ່າວັດສະດຸສາມາດສະກັດກັ້ນລັງສີ EM ໄດ້ດີເທົ່າໃດ, ທີມງານໄດ້ໂອນຮູບເງົາທີ່ມີພື້ນທີ່ 600 ມມ 2 ໃສ່ແຜ່ນຮອງທີ່ເຮັດດ້ວຍໂພລີເອທິລີນເທເຣບທາເລດ (PET). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ວັດແທກປະສິດທິຜົນຂອງການປ້ອງກັນ EMI ຂອງຮູບເງົາ (SE) ໃນລະດັບຄວາມຖີ່ X-band, ລະຫວ່າງ 8.2 ແລະ 12.4 GHz. ພວກເຂົາເຈົ້າພົບເຫັນ EMI SE ຫຼາຍກວ່າ 14.92 dB ສໍາລັບຮູບເງົາທີ່ມີຄວາມຫນາປະມານ 77 nm. ມູນຄ່ານີ້ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນຫຼາຍກ່ວາ 20 dB (ຄ່າຕໍາ່ສຸດທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄ້າ) ໃນ X-band ທັງຫມົດໃນເວລາທີ່ເຂົາເຈົ້າ stacked ຮູບເງົາຫຼາຍຮ່ວມກັນ. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ຮູບເງົາທີ່ປະກອບດ້ວຍຫ້າຕ່ອນຂອງຮູບເງົາ graphite stacked (ປະມານ 385 nm ຫນາໃນຈໍານວນທັງຫມົດ) ມີ EMI SE ປະມານ 28 dB, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸສາມາດສະກັດ 99.84% ຂອງ radiation ບັງເອີນ. ໂດຍລວມແລ້ວ, ທີມງານໄດ້ວັດແທກການປ້ອງກັນ EMI ຂອງ 481,000 dB/cm2/g ໃນທົ່ວ X-band, ປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າອຸປະກອນການສັງເຄາະທັງຫມົດທີ່ລາຍງານກ່ອນຫນ້ານີ້.
ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າໃນຄວາມຮູ້ທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຮູບເງົາ graphite ຂອງພວກເຂົາແມ່ນບາງທີ່ສຸດໃນບັນດາວັດສະດຸປ້ອງກັນທີ່ຖືກລາຍງານ, ດ້ວຍການປະຕິບັດການປ້ອງກັນ EMI ທີ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າ. ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງມັນແມ່ນຍັງເອື້ອອໍານວຍ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸປະມານ 110 MPa (ສະກັດຈາກເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມກົດດັນ - ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງວັດສະດຸທີ່ວາງໄວ້ໃນການສະຫນັບສະຫນູນ polycarbonate) ແມ່ນສູງກວ່າຂອງຮູບເງົາ graphite ທີ່ປູກໂດຍວິທີການອື່ນໆ. ຮູບເງົາແມ່ນມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ເຊັ່ນດຽວກັນ, ແລະສາມາດງໍໄດ້ 1000 ເທື່ອດ້ວຍລັດສະໝີທີ່ງໍຂອງ 5 ມມ, ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍຄຸນສົມບັດປ້ອງກັນ EMI ຂອງມັນ. ມັນຍັງມີຄວາມຫມັ້ນຄົງດ້ານຄວາມຮ້ອນສູງເຖິງ 550 ° C. ທີມງານເຊື່ອວ່າຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ແລະຄຸນສົມບັດອື່ນໆຫມາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ ultrathin, ນ້ໍາຫນັກເບົາ, ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະປະສິດທິພາບ EMI shielding ອຸປະກອນການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍຂົງເຂດ, ລວມທັງ aerospace ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເອເລັກໂຕຣນິກແລະ optoelectronics.
ອ່ານຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ສໍາຄັນແລະຕື່ນເຕັ້ນທີ່ສຸດໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸໃນວາລະສານເປີດໃຫມ່ນີ້.
Physics World ເປັນຕົວແທນຂອງສ່ວນສໍາຄັນຂອງພາລະກິດຂອງ IOP Publishing ເພື່ອສື່ສານການຄົ້ນຄວ້າແລະນະວັດຕະກໍາລະດັບໂລກກັບຜູ້ຊົມທີ່ກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ. ເວັບໄຊດັ່ງກ່າວປະກອບເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງບັນຊີຟີຊິກໂລກ, ການເກັບກໍາຂໍ້ມູນອອນໄລນ໌, ດິຈິຕອນ ແລະສິ່ງພິມສໍາລັບຊຸມຊົນວິທະຍາສາດທົ່ວໂລກ.
ເວລາປະກາດ: 07-07-2020