Fizika olamida roʻyxatdan oʻtganingiz uchun tashakkur. Agar maʼlumotlaringizni istalgan vaqtda oʻzgartirmoqchi boʻlsangiz, “Mening hisobim” sahifasiga tashrif buyuring
Grafit plyonkalari elektron qurilmalarni elektromagnit (EM) nurlanishdan himoya qilishi mumkin, ammo ularni ishlab chiqarishning hozirgi usullari bir necha soat davom etadi va 3000 ° C atrofida ishlov berish haroratini talab qiladi. Xitoy Fanlar akademiyasining Shenyang milliy materialshunoslik laboratoriyasi tadqiqotchilari guruhi nikel folga issiq chiziqlarini etanolda o‘chirish orqali bir necha soniya ichida yuqori sifatli grafit plyonkalarini tayyorlashning muqobil usulini namoyish etdi. Ushbu plyonkalarning o'sish sur'ati mavjud usullarga qaraganda ikki baravar yuqori va plyonkalarning elektr o'tkazuvchanligi va mexanik mustahkamligi kimyoviy bug'larni cho'ktirish (CVD) yordamida tayyorlangan plyonkalarnikiga teng.
Barcha elektron qurilmalar ma'lum EM nurlanish ishlab chiqaradi. Qurilmalar tobora kichrayib, yuqori va yuqori chastotalarda ishlayotgani sari elektromagnit parazit (EMI) potentsiali oshib boradi va bu qurilmaning hamda yaqin atrofdagi elektron tizimlarning ishlashiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Van der Vaals kuchlari tomonidan bir-biriga bog'langan grafen qatlamlaridan qurilgan uglerod allotropi bo'lgan grafit bir qator ajoyib elektr, issiqlik va mexanik xususiyatlarga ega bo'lib, uni EMIga qarshi samarali qalqon qiladi. Biroq, u yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi uchun u juda nozik plyonka shaklida bo'lishi kerak, bu amaliy EMI ilovalari uchun muhimdir, chunki bu material ichidagi zaryad tashuvchilar bilan o'zaro ta'sir qilganda EM to'lqinlarini aks ettirishi va singdirishi mumkinligini anglatadi. bu.
Hozirgi vaqtda grafit plyonkasini yaratishning asosiy usullari aromatik polimerlarning yuqori haroratli pirolizi yoki grafen (GO) oksidi yoki grafen nano varaqlarini qatlam bilan to'plashdan iborat. Ikkala jarayon ham 3000 °C atrofida yuqori haroratni va bir soatlik ishlov berish vaqtini talab qiladi. CVDda talab qilinadigan haroratlar pastroq (700 dan 1300 ° C gacha), ammo vakuumda ham nanometr qalinlikdagi plyonkalarni yaratish uchun bir necha soat kerak bo'ladi.
Wencai Ren boshchiligidagi jamoa hozirda nikel folgasini argon atmosferasida 1200 °C ga qizdirish va so‘ngra 0 °C da etanolga tezlik bilan botirish orqali bir necha soniya ichida o‘nlab nanometr qalinlikdagi yuqori sifatli grafit plyonka ishlab chiqardi. Etanolning parchalanishi natijasida hosil bo'lgan uglerod atomlari metallning yuqori uglerod eruvchanligi (1200 ° C da 0,4 og'irlik) tufayli nikelga tarqaladi va eriydi. Bu uglerodning eruvchanligi past haroratda sezilarli darajada kamayib ketganligi sababli, uglerod atomlari keyinchalik nikel yuzasidan ajralib chiqadi va nikel yuzasidan cho'kadi va qalin grafit plyonka hosil qiladi. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, nikelning ajoyib katalitik faolligi ham yuqori kristalli grafit hosil bo'lishiga yordam beradi.
Ren va uning hamkasblari yuqori aniqlikdagi transmissiya mikroskopiyasi, rentgen nurlari diffraksiyasi va Raman spektroskopiyasining kombinatsiyasidan foydalangan holda, ular ishlab chiqargan grafit katta maydonlarda yuqori kristalli, yaxshi qatlamlangan va ko'rinadigan nuqsonlar yo'qligini aniqladilar. Filmning elektron o'tkazuvchanligi CVD yoki yuqori haroratli texnikalar va GO/grafen plyonkalarini bosish orqali o'stirilgan plyonkalarga o'xshab 2,6 x 105 S/m ga teng edi.
Materialning EM nurlanishini qanchalik yaxshi to'sib qo'yishini tekshirish uchun jamoa 600 mm2 sirt maydoni bo'lgan plyonkalarni polietilen tereftalatdan (PET) tayyorlangan substratlarga o'tkazdi. Keyin ular filmning EMI ekranlash samaradorligini (SE) X diapazonidagi chastota diapazonida, 8,2 va 12,4 gigagertsli oralig'ida o'lchadilar. Ular qalinligi taxminan 77 nm bo'lgan plyonka uchun 14,92 dB dan ortiq EMI SE ni topdilar. Bu qiymat butun X diapazonida 20 dB dan oshadi (tijoriy ilovalar uchun zarur bo'lgan minimal qiymat), ular ko'proq plyonkalarni bir joyga jamlaganda. Darhaqiqat, besh bo'lakli grafit plyonkalarini o'z ichiga olgan plyonka (taxminan qalinligi taxminan 385 nm) 28 dB atrofida EMI SEga ega, ya'ni material 99,84% nurlanishni to'sib qo'yishi mumkin. Umuman olganda, jamoa X-diapazoni bo'ylab 481 000 dB/sm2/g EMI ekranlanishini o'lchadi, bu avvalroq xabar qilingan barcha sintetik materiallardan ustundir.
Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, ularning grafit plyonkasi ma'lum qilingan ekranlash materiallari orasida eng yupqasi bo'lib, tijorat ilovalari uchun talabni qondira oladigan EMI ekranlash ko'rsatkichiga ega. Uning mexanik xususiyatlari ham ijobiydir. Taxminan 110 MPa (polikarbonat tayanchiga o'rnatilgan materialning kuchlanish-deformatsiya egri chizig'idan olingan) materialning sinish kuchi boshqa usullar bilan o'stirilgan grafit plyonkalariga qaraganda yuqori. Film ham egiluvchan va EMI ekranlash xususiyatlarini yo'qotmasdan 5 mm egilish radiusi bilan 1000 marta egilishi mumkin. Bundan tashqari, 550 ° C gacha termal barqaror. Jamoa ushbu va boshqa xususiyatlar uni ko'plab sohalarda, shu jumladan aerokosmik, elektronika va optoelektronikada qo'llash uchun ultra yupqa, engil, moslashuvchan va samarali EMI himoyalovchi material sifatida ishlatilishi mumkinligini anglatadi.
Materialshunoslik sohasidagi eng muhim va hayajonli yutuqlarni ushbu ochiq jurnalda o'qing.
Fizika dunyosi IOP Publishing missiyasining eng keng auditoriyaga jahon darajasidagi tadqiqot va innovatsiyalarni yetkazish missiyasining asosiy qismini ifodalaydi. Veb-sayt global ilmiy hamjamiyat uchun onlayn, raqamli va bosma axborot xizmatlari to'plami bo'lgan Fizika dunyosi portfelining bir qismini tashkil qiladi.
Etkazib berish vaqti: 2020 yil 07-may