గ్లాసీ కార్బన్ అంటే ఏమిటి - వెటెక్సెమికాన్

గ్లాస్ కార్బన్, గ్లాస్ కార్బన్ ఫర్ షార్ట్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది గ్రాఫిటైజ్డ్ కార్బన్, ఇది గాజు యొక్క లక్షణాలను మిళితం చేస్తుంది మరియుసెరామిక్స్. జడ వాయువు వాతావరణంలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద పాలిమరైజ్డ్ సేంద్రీయ పూర్వగామిని సింటర్ చేయడం ద్వారా దీనిని తయారు చేస్తారు. ఇది అంతటా నల్లగా ఉంటుంది మరియు గాజుతో సమానమైన మృదువైన ఉపరితలం ఉన్నందున దీనిని గ్లాస్ కార్బన్ అంటారు.

. పదార్థ ప్రయోజనాలు మరియు అనువర్తన ప్రాంతాలు

గ్లాస్ కార్బన్ అద్భుతమైన లక్షణాల శ్రేణిని కలిగి ఉంది మరియు వివిధ ఆకారాలలో ప్రాసెస్ చేయవచ్చు, కాబట్టి ఇది విస్తృత శ్రేణి అనువర్తన అవకాశాలను కలిగి ఉంది:

● అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత. పైరోమీటర్ రక్షణ గొట్టాలు, ఛార్జింగ్ వ్యవస్థలు మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత కొలిమి భాగాలు వంటి దాదాపు అన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రత రక్షణ సందర్భాలకు ఇది అనుకూలంగా ఉంటుంది;

● తుప్పు నిరోధకత: గ్లాస్ కార్బన్ అన్ని తడి కుళ్ళిపోయే ఏజెంట్లు, ఆమ్లం మరియు ఆల్కలీ కరుగుతుంది మరియు మెమరీ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండదు. సాంప్రదాయిక ప్రయోగశాల పరికరాలలో దీనిని ఉపయోగించవచ్చు మరియు విశ్లేషణ నమూనాలు కాలుష్య రహితమైనవి;

● ఉష్ణప్రసరణ మరియు తడిసిపోని: గ్లాస్ కార్బన్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత ~ 80W/(M▪K), ఇది మెటల్ ఇనుముకు దగ్గరగా ఉంటుంది. విలువైన లోహాలు మరియు టైటానియం మిశ్రమాలను కరిగించడానికి దీనిని క్రూసిబుల్స్‌లో ఉపయోగించవచ్చు మరియు తాపన మరియు ద్రవీభవన సమయాన్ని తగ్గించండి; దాని చెమ్మగిల్లలేని ఆస్తి భౌతిక నష్టం సమస్యను కూడా తొలగిస్తుంది;

● అధిక స్వచ్ఛత మరియు కణాలు లేవు: గ్లాస్ కార్బన్ క్రూసిబుల్స్ మరియు బోట్లుగా తయారవుతుంది, ఇది సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తికి అనువైన పదార్థం; దీనిని అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సిస్టమ్స్ యొక్క భాగాలుగా మరియు ప్లాస్మా ఎచింగ్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఎలక్ట్రోడ్లుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

● మంచి వాహకత. మాదకద్రవ్యాల యొక్క వోల్టామెట్రిక్ విశ్లేషణను పూర్తి చేయడానికి మరియు అల్ట్రా-స్టేబుల్ పెరోవ్‌స్కైట్ ఫోటోఎలెక్ట్రోడ్‌లను గ్రహించడానికి శాస్త్రవేత్తలు గ్లాసీ కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్ సెన్సార్లను ఉపయోగించారు.

గ్లాసీ కార్బన్ మరియు లైట్ అబ్జార్బర్ నుండి పెరోవ్‌స్కైట్ ఫోటోనోడ్‌ను తయారుచేసే ప్రక్రియ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం

. భౌతిక నిర్మాణం మరియు లక్షణాలపై పరిశోధన

1962 లో శాస్త్రవేత్తలు మొట్టమొదటిసారిగా గ్లాసీ కార్బన్‌ను సంశ్లేషణ చేసినందున, గ్లాస్ కార్బన్ యొక్క నిర్మాణం మరియు లక్షణాల అధ్యయనం కార్బన్ పదార్థాల రంగంలో చర్చనీయాంశంగా ఉంది. గ్లాస్ కార్బన్ ఒక సాధారణ SP2 హైబ్రిడైజ్డ్ అస్తవ్యస్తమైన కార్బన్ నిర్మాణం. టైప్ I గ్లాస్ కార్బన్ 2000 ° C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పాలిమరైజ్డ్ సేంద్రీయ పదార్థాన్ని సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది, మరియు దాని లోపలి భాగం ప్రధానంగా అస్తవ్యస్తమైన వంకర గ్రాఫేన్ శకలాలు కలిగి ఉంటుంది; టైప్ II గ్లాసీ కార్బన్ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సైన్యం చేయబడింది మరియు ఇది క్రమరహిత బహుళస్థాయి గ్రాఫేన్ త్రిమితీయ మాతృక.

సాంకేతిక మార్గాల అభివృద్ధితో, నిర్మాణాత్మక పరిణామం మరియు గ్లాస్ కార్బన్ యొక్క అంతర్గత లక్షణాలు మరింత వెల్లడయ్యాయి. 500-1200 ° C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో పాలిమర్ పైరోలైసిస్ యొక్క నిర్మాణ పరిణామాన్ని దృశ్యమానం చేయడానికి సిటు హై-రిజల్యూషన్ ట్రాన్స్మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (HR-TEM) లో ఉపయోగించిన కార్ల్స్రూహెర్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ టెక్నాలజీ. ఫలితాలు చూపించాయి:

● ఫుల్లెరెన్స్, గట్టిగా వంగిన గ్రాఫేన్ షీట్లు మరియు చిన్న రెండు డైమెన్షనల్ గ్రాఫేన్ షీట్లు గ్లాసీ కార్బన్‌లో సాపేక్షంగా పెద్ద పరిమాణం మరియు ఆకారంతో, పేర్చబడిన (<10 పొరలు) లేదా ఇంటర్‌కనెక్టడ్ గ్రాఫేన్ శకలాలు;

Glass గ్లాస్ కార్బన్‌లోని మైక్రోపోర్లు పూర్తిగా ఫుల్లెరిన్ నిర్మాణాలకు ఆపాదించబడవు, ఎందుకంటే ఫుల్లెరిన్ నిర్మాణాల పంపిణీ మరియు నిష్పత్తి నమూనా యొక్క ఉపరితల వైశాల్యంపై బలంగా ఆధారపడి ఉంటాయి. కొన్ని-పొర గ్రాఫేన్ నిర్మాణాల మాదిరిగా కాకుండా, 3D నమూనాలలో యాదృచ్ఛిక రంధ్రాలు మెజారిటీకి కారణమవుతాయి;

● గ్రాఫేన్ శకలాలు σ మరియు π బాండ్లతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, దీని ఫలితంగా గ్లాసీ కార్బన్‌లో సి-సి బాండ్ పొడవు ఉంటుంది, మరియు స్వాభావికమైన ఆరు-సిక్స్‌-గుర్తు గల రింగులు బాండ్ పొడవు యొక్క వైవిధ్యానికి దారితీస్తాయి;

● గ్రాఫేన్ శకలాలు ఎల్లప్పుడూ పెరగవు, మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్థానిక అస్థిరత చిన్న రేకులు అప్పుడప్పుడు వేరు లేదా పెద్ద రేకులతో విలీనం అవుతాయి. జె. భౌతిక బలం 3GPA వలె ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది గ్లాస్ కార్బన్ యొక్క సైద్ధాంతిక బలానికి సమానం; గ్లాసీ కార్బన్ తేనెగూడు టోపోలాజికల్ నిర్మాణం యొక్క సాంద్రత 0.6 గ్రా/సెం.మీ.³, 1.2GPA యొక్క ప్రభావవంతమైన బలాన్ని సాధించడం.

పైరోలైసిస్ సమయంలో చిన్న గ్రాఫేన్ రేకుల వలస యొక్క TEM చిత్రాలు. 

(A-C) వృత్తాకార రేకులు పెద్ద గ్రాఫేన్ బ్లాకుల నుండి వేరు చేయబడతాయి (బాణం 1); 

(D-F) 780 ° C (బాణం 2) వద్ద ప్రక్కనే ఉన్న పదార్థాలతో విలీనం చేయబడిన రేకులు. స్కేల్ బార్: 2 ఎన్ఎమ్.

పైరోలైసిస్ ముందు A, B, పాలిమర్ నిర్మాణం: మొత్తం నిర్మాణం (ఎ) మరియు ఒకే యూనిట్ సెల్ (బి) యొక్క క్లోజప్;

సి, డి, నానోలాటిస్ పైరోలైసిస్ సమయంలో దాని ప్రారంభ పరిమాణంలో 20% కు ఐసోట్రోపికల్‌గా కుదిస్తుంది.

Ⅲ. Industry layout and application expansion

లుటన్ ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ మరియు చెన్రూయ్ కొత్త పదార్థాలు గ్లాస్ కార్బన్ యొక్క దేశీయ తయారీని సాధించాయి మరియు 5μm-స్థాయి అల్ట్రా-సన్నని గ్లాస్ కార్బన్ ఉత్పత్తుల యొక్క భారీ ఉత్పత్తిని సాధించాయి.

భవిష్యత్ అభివృద్ధి పోకడలు:

Sem సెమీకండక్టర్-గ్రేడ్ గ్లాస్ కార్బన్ పూతల యొక్క పెద్ద-స్థాయి అనువర్తనాన్ని గ్రహించండి, ఇవి SIC క్రిస్టల్ పెరుగుదల యొక్క ఉష్ణ క్షేత్ర స్థిరత్వం యొక్క సమస్యను పరిష్కరించడానికి క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఫర్నేసులకు ఇన్సులేషన్ పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తారు, అదే సమయంలో శక్తి వినియోగాన్ని 20%తగ్గిస్తుంది;

Energy కొత్త శక్తి వాహనాల ఇంధన కణాల కోసం గ్లాసీ కార్బన్ బైపోలార్ ప్లేట్ పదార్థంగా బ్యాటరీ సామర్థ్యాన్ని 15%పెంచుతుంది;

● తేలికపాటి గ్లాస్ కార్బన్ మిశ్రమ పదార్థాలు (ρ <1.3g/cm³) ఉష్ణోగ్రత నిరోధకతను బాగా మెరుగుపరచడానికి రాకెట్ ఇంజిన్ నాజిల్స్‌లో ఉపయోగిస్తారు.

సెమికాన్చైనాలో గ్లాసీ కార్బన్ ముడి పదార్థాల ప్రముఖ తయారీదారు మరియు సరఫరాదారు. మాగ్లాస్ కార్బన్ కోటెడ్ గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్సెమీకండక్టర్ ప్రాసెసింగ్ రంగంలో విస్తృతమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది మరియు యూరప్, అమెరికా, జపాన్ మరియు దక్షిణ కొరియా వంటి సెమీకండక్టర్ పవర్‌హౌస్‌లలో వినియోగదారుల నుండి అధిక గుర్తింపును గెలుచుకుంది. మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి స్వాగతం.