carbon thủy tinh là gì - veteksemonon là gì

Carbon thủy tinh, còn được gọi là carbon thủy tinh, là một carbon không có trọng lượng kết hợp các tính chất của thủy tinh vàGốm sứ. Nó được thực hiện bằng cách thiêu kết một tiền chất hữu cơ trùng hợp ở nhiệt độ cao trong khí quyển khí trơ. Bởi vì nó có màu đen trong suốt và có một bề mặt mịn tương tự như thủy tinh, nó được gọi là carbon thủy tinh.

. Ưu điểm vật chất và khu vực ứng dụng

Glass Carbon có một loạt các tính chất tuyệt vời và có thể được xử lý thành nhiều hình dạng khác nhau, do đó, nó có một loạt các triển vọng ứng dụng:

● Điện trở nhiệt độ cao: Thủy tinh carbon có thể được sử dụng trong một thời gian dài trong một khí trơ hoặc chân không ở khoảng 3000 ° C mà không cần giòn. Nó phù hợp cho hầu hết các dịp bảo vệ nhiệt độ cao như ống bảo vệ pyrometer, hệ thống sạc và các bộ phận lò nhiệt độ cao;

● Kháng ăn mòn: Thủy tinh carbon có khả năng chống lại tất cả các tác nhân phân hủy ẩm ướt, axit và chất kiềm tan chảy, và không có tác dụng bộ nhớ. Nó có thể được sử dụng trong các thiết bị phòng thí nghiệm thông thường và các mẫu phân tích không có ô nhiễm;

● Độ dẫn nhiệt và không bị đóng băng: Độ dẫn nhiệt của carbon thủy tinh là ~ 80W/(MCR), gần với sắt kim loại. Nó có thể được sử dụng trong các loại cây trồng để làm tan chảy các kim loại quý và hợp kim titan, và rút ngắn thời gian sưởi ấm và tan chảy; Tài sản không làm việc của nó cũng loại bỏ vấn đề mất vật liệu;

● Độ tinh khiết cao và không có hạt: Thủy tinh carbon được chế tạo thành cẩm thạch và thuyền, đây là một vật liệu lý tưởng để sản xuất chất bán dẫn; Nó cũng có thể được sử dụng như một phần của hệ thống cấy ghép ion và các điện cực của các hệ thống khắc huyết tương, v.v.

● Độ dẫn tốt: Các điện cực carbon thủy tinh có phạm vi tiềm năng rộng, có thể được sử dụng để nghiên cứu các chất vô cơ trong vùng tiềm năng tiêu cực và các phản ứng oxi hóa khử của các chất hữu cơ trong vùng tiềm năng dương; Các nhà khoa học đã sử dụng các cảm biến điện cực carbon thủy tinh để hoàn thành phân tích vôn kế của các loại thuốc và nhận ra các quang điện cực perovskite cực kỳ ổn định.

Sơ đồ của quá trình chuẩn bị perovskite photoanode từ carbon thủy tinh và chất hấp thụ ánh sáng

. Nghiên cứu về cấu trúc và tính chất vật liệu

Kể từ khi các nhà khoa học lần đầu tiên tổng hợp carbon thủy tinh vào năm 1962, nghiên cứu về cấu trúc và tính chất của carbon thủy tinh là một chủ đề nóng trong lĩnh vực vật liệu carbon. Glassy Carbon là một cấu trúc carbon bị rối loạn SP2 điển hình. Carbon thủy tinh loại I được hình thành bằng cách thiêu kết chất hữu cơ trùng hợp ở nhiệt độ dưới 2000 ° C, và bên trong của nó chủ yếu bao gồm các mảnh graphene cuộn tròn bị rối loạn; Carbon thủy tinh loại II được thiêu kết ở nhiệt độ cao hơn và là một ma trận ba chiều đa lớp rối loạn.

Với sự phát triển của các phương tiện kỹ thuật, sự tiến hóa cấu trúc và tính chất nội tại của carbon thủy tinh đã được tiết lộ thêm. Karlsruher Astitut Für Technologie được sử dụng trong kính hiển vi điện tử truyền tải độ phân giải cao tại chỗ (HR-TEM) để hình dung sự tiến hóa cấu trúc của quá trình nhiệt phân polymer trong phạm vi nhiệt độ 500-1200 ° C. Kết quả cho thấy:

● Fullerenes, các tấm graphene cong mạnh mẽ và các tấm graphene hai chiều nhỏ hơn cùng tồn tại trong carbon thủy tinh với kích thước và hình dạng tương đối lớn, xếp chồng (<10 lớp) hoặc các mảnh graphene được kết nối với nhau;

● Các micropores trong carbon thủy tinh không hoàn toàn được quy cho các cấu trúc fullerene, bởi vì sự phân bố và tỷ lệ của các cấu trúc fullerene phụ thuộc mạnh vào diện tích bề mặt của mẫu. Không giống như các cấu trúc graphene ít lớp, các lỗ chân lông ngẫu nhiên trong các mẫu 3D chiếm đa số;

● Các đoạn graphene được kết nối với nhau với các liên kết σ và π, dẫn đến một loạt các độ dài liên kết C-C trong carbon thủy tinh và các vòng không sáu thành viên vốn có dẫn đến sự đa dạng của độ dài liên kết;

● Các mảnh graphene không phải lúc nào cũng tăng lên và sự mất ổn định cục bộ ở nhiệt độ thấp khiến các mảnh nhỏ hơn thỉnh thoảng tách ra hoặc hợp nhất với các mảnh lớn hơn. J. Bauer và những người khác từ Viện Công nghệ Karlsruhe đã sử dụng quang học để xử lý các kiến ​​trúc vi mô tổ ong polymer, sau đó chuẩn bị carbon kính nano siêu mạnh với một cột ngắn hơn 1μM và đường kính nhỏ hơn 200nm thông qua phân đoạn; Sức mạnh vật chất cao như 3GPa, tương đương với cường độ lý thuyết của carbon thủy tinh; Mật độ của cấu trúc tôpô tổ ong carbon thủy tinh chỉ là 0,6g/cm³, đạt được sức mạnh hiệu quả là 1.2GPa.

Hình ảnh TEM về sự di chuyển của các mảnh graphene nhỏ trong quá trình nhiệt phân. 

. 

(D-F) Các mảnh được hợp nhất với các vật liệu liền kề ở 780 ° C (mũi tên 2). Thanh tỷ lệ: 2nm.

cấu trúc a, b, polymer trước khi nhiệt phân: cấu trúc tổng thể (a) và cận cảnh của một tế bào đơn vị (b);

C, D, nanolattice co lại đẳng hướng đến khoảng 20% ​​kích thước ban đầu của nó trong quá trình nhiệt phân.

. Bố cục ngành và mở rộng ứng dụng

Điện điện hóa Luton và Chenrui Vật liệu mới đã đạt được sự điều chế carbon thủy tinh trong nước, và đã đạt được sản xuất hàng loạt các sản phẩm carbon siêu mỏng cấp độ 5μm.

Xu hướng phát triển trong tương lai bao gồm:

● Nhận ra ứng dụng quy mô lớn của lớp phủ carbon thủy tinh cấp chất bán dẫn, được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt cho các lò tăng trưởng tinh thể để giải quyết vấn đề ổn định trường nhiệt của tăng trưởng tinh thể SIC, đồng thời giảm 20%mức tiêu thụ năng lượng;

● Carbon thủy tinh làm vật liệu tấm lưỡng cực cho các tế bào nhiên liệu của các phương tiện năng lượng mới có thể tăng hiệu quả pin 15%;

● Vật liệu composite carbon thủy tinh nhẹ (<1.3g/cm³) được sử dụng trong các vòi phun động cơ tên lửa để cải thiện đáng kể khả năng chống nhiệt độ.

Bán kếtlà một nhà sản xuất và nhà cung cấp nguyên liệu thô carbon thủy tinh ở Trung Quốc. Của chúng tôiGlass Carbon phủ than chì than chìcó một loạt các ứng dụng trong lĩnh vực xử lý chất bán dẫn và đã giành được sự công nhận cao từ các khách hàng trong các cường quốc bán dẫn như Châu Âu, Châu Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc. Chào mừng bạn đến tham khảo ý kiến ​​chúng tôi.