Vad är glasartat kol？ - vetekemicon

Glassy kol, även känd som glasartat kol för kort, är ett icke-grafiterat kol som kombinerar glasets egenskaper ochkeramik. Det görs genom att sintra en polymeriserad organisk föregångare vid hög temperatur i en inert gasatmosfär. Eftersom den är svart i hela och har en slät yta som liknar glas, kallas den glasartat kol.

Ⅰ. Materiella fördelar och applikationsområden

Glass Carbon har en serie utmärkta egenskaper och kan bearbetas i olika former, så det har ett brett utbud av tillämpningsmöjligheter:

● Hög temperaturmotstånd: Glas kol kan användas under lång tid i en inert gas eller vakuum vid cirka 3000 ° C utan sprödhet. Det är lämpligt för nästan alla höga temperaturskyddstillfällen såsom pyrometerskyddsrör, laddningssystem och högtemperaturugnsdelar;

● Korrosionsmotstånd: Glaskol är resistent mot alla våta sönderdelningsmedel, syra och alkali -smälter och har ingen minneseffekt. Det kan användas i konventionell laboratorieutrustning och analysproverna är föroreningsfria;

● Termisk konduktivitet och icke-vätning: Termisk konduktivitet för glaskol är ~ 80W/(m true), som ligger nära metalljärn. Det kan användas i CLERBLES för att smälta ädelmetaller och titanlegeringar och förkorta uppvärmning och smälttid; Dess icke-vätande egenskap eliminerar också problemet med materiell förlust;

● Hög renhet och inga partiklar: Glaskol görs till Cudelbles and Boats, som är ett idealiskt material för halvledarproduktion; Det kan också användas som delar av jonimplantationssystem och elektroder av plasmasystem, etc.

● Bra konduktivitet: Glasartade kolelektroder har ett brett potentiellt område, som kan användas för att studera oorganiska ämnen i den negativa potentiella zonen och redoxreaktionerna av organiska ämnen i den positiva potentiella zonen; Forskare har använt glasartade kolelektrodsensorer för att slutföra den voltammetriska analysen av läkemedel och inser ultra-stabila perovskitfotoelektroder.

Schematiskt diagram över processen för att förbereda perovskite fotoanod från glasartat kol och ljusabsorberare

Ⅱ. Forskning om materialstruktur och egenskaper

Sedan forskare först syntetiserade glasartat kol 1962 har studien av strukturen och egenskaperna hos glasartat kol varit ett hett ämne inom området kolmaterial. Glassigt kol är en typisk SP2 -hybridiserad störd kolstruktur. Glasartat typ I bildas genom sintringspolymeriserat organiskt material vid en temperatur under 2000 ° C, och dess inre består huvudsakligen av störda krullade grafenfragment; Glasartat kolsiktigt kol är sintrat vid en högre temperatur och är en störd flerskiktsgrafen tredimensionell matris.

Med utvecklingen av tekniska medel har den strukturella utvecklingen och inre egenskaperna hos glasartat kol avslöjats ytterligare. Karlsruher Institut für Technologie som används in situ högupplöst transmissionselektronmikroskopi (HR-TEM) för att visualisera den strukturella utvecklingen av polymerpyrolys i temperaturområdet 500-1200 ° C. Resultaten visade att:

● Fullerener, starkt böjda grafenark och mindre tvådimensionella grafenark samexisterar i glasartat kol med relativt stor storlek och form, staplade (<10 lager) eller sammankopplade grafenfragment;

● Mikroporerna i glasartat kol tillskrivs inte helt fullerenstrukturer, eftersom fördelningen och andelen fullerenstrukturer starkt beror på provets ytarea. Till skillnad från fåskikts grafenstrukturer står slumpmässiga porer i 3D-prover för majoriteten;

● Grafenfragment är sammankopplade med σ- och π-bindningar, vilket resulterar i ett intervall av C-C-bindningslängder i glasartat kol, och de inneboende icke-sex-ledade ringarna leder vidare till mångfalden av bindningslängder;

● Grafenfragment ökar inte alltid, och lokal instabilitet vid låga temperaturer får mindre flingor att ibland separera eller smälta samman med större flingor. J. Bauer m.fl. från Karlsruhe Institute of Technology använde fotolitografi för att bearbeta polymer honungskakmikroarkitekturer och beredde sedan ultrastarkt nano-glas kol med en enda pelare kortare än 1 um och en diameter så liten som 200 nm genom pyrolys; Materialstyrkan är så hög som 3GPA, vilket motsvarar den teoretiska styrkan hos glasartat kol; Densiteten för den glasartade kolhammet topologiska strukturen är endast 0,6 g/cm³, uppnå en effektiv styrka på 1,2GPa.

TEM -bilder av migrationen av små grafenflingor under pyrolys. 

(A-C) cirkulära flingor separerade från större grafenblock (pil 1); 

(D-f) flingor slogs samman med angränsande material vid 780 ° C (pil 2). Skalastång: 2 nm.

A, B, polymerstruktur före pyrolys: övergripande struktur (A) och närbild av en enda enhetscell (B);

C, D, nanolattet krymper isotropiskt till cirka 20% av dess initiala storlek under pyrolys.

Ⅲ. Branschlayout och applikationsutvidgning

Luton Electrochemistry och Chenrui Nya material har uppnått den inhemska beredningen av glasartat kol och har uppnått massproduktion av ultratunna glasartade kolprodukter på 5 um nivå.

Framtida utvecklingstrender inkluderar:

● Inse den storskaliga appliceringen av glasbeläggningar av halvledarkvalitet, som används som isoleringsmaterial för kristalltillväxtugnar för att lösa problemet med termisk fältstabilitet för SIC-kristalltillväxt, samtidigt som energiförbrukningen minskar med 20%;

● Glassigt kol som ett bipolärt plattmaterial för bränsleceller hos nya energifordon kan öka batteriets effektivitet med 15%;

● Lätt glasartade kolkompositmaterial (ρ <1,3 g/cm³) används i raketmotorns munstycken för att förbättra temperaturmotståndet kraftigt.

Semikonär en ledande tillverkare och leverantör av glasartade kol råvaror i Kina. VårGlasartat kolbelagd grafitgelhar ett brett utbud av applikationer inom området halvledarbearbetning och har vunnit högt erkännande från kunder i halvledarkraftverk som Europa, Amerika, Japan och Sydkorea. Välkommen att konsultera oss.