Papier grafitowy, nowy materiał oparty na węglu -, wykazuje szerokie potencjalne potencjalne aplikacje w zakresie elektroniki, zarządzania termicznego i nowej energii ze względu na doskonałą przewodność elektryczną i termiczną oraz lekkie właściwości. Jednak jego przygotowanie wymaga wyjątkowo wysokiej kontroli parametrów procesu, a opanowanie kluczowych technik ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia stabilnej wydajności.
Wybór surowców i obróbka wstępna są podstawowymi krokami. Wysokie - Purity Natural Flake Graphit lub rozszerzony grafit jest głównym surowcem, z czystością przekraczającą 99%, aby uniknąć zanieczyszczeń. Podczas etapu wstępnego obróbki grafit utlenia się środkiem interkalacyjnym (takim jak kwas siarkowy lub kwas azotowy), tworząc ekologiczne związki interkalacyjne grafitu. Na tym etapie stężenie środka interkalacyjnego, temperatura reakcji i czas reakcji muszą być precyzyjnie kontrolowane -, stosunek stężonego kwasu siarkowego do grafitu wynosi zwykle 3: 1 do 5: 1, a temperatura reakcji musi być utrzymywana między 0–5 stopni, aby zapobiec uszkodzeniu strukturalnym spowodowanym nadmiernym egzoteremem.
Techniki złuszczania i tworzenia folii bezpośrednio wpływają na mikrostrukturę papieru grafitowego. Typowe metody obejmują mechaniczne złuszczanie i chemiczne odkładanie pary (CVD). W mechanicznym złuszczaniu interkalowany grafit jest złuszczany do grafenu warstwy pojedynczej lub kilku - przy użyciu wysokiej - frezowanie piłki prędkości lub dyspersji ultradźwiękowej. Jest to następnie tworzone w papierze - jak struktura poprzez filtrację próżniową lub kalendarz. Podczas tego procesu rodzaj i stężenie dyspergatora (takie jak N - metylopyrolidon) musi zostać zoptymalizowane, aby zapobiec agregacji arkusza. Z drugiej strony CVD wykorzystuje źródło węgla, takiego jak metan do generowania grafenu na metalowym podłożu (takim jak folia niklu) poprzez rozkład temperatury o wysokiej -. Grafen jest następnie przenoszony do docelowego podłoża. Kontrolowanie tempa wzrostu i jednorodności jest trudne, a temperatura zwykle musi być utrzymywana na poziomie 800–1000.
Post - Przetwarzanie i kontrola właściwości są również kluczowe. Naciskanie może znacznie poprawić gęstość i przewodność cieplną papieru grafitowego. Zalecana temperatura prasowania na gorąco wynosi 2000–3000 stopni, a ciśnienie jest kontrolowane przy 5–10 MPa. Nadmierne ciśnienie może łatwo prowadzić do kruchego pękania. Ponadto funkcjonalizacja powierzchni (taka jak powłoka polimerowa lub metalowa) może zwiększyć przyczepność do urządzeń, dzięki czemu jest odpowiednia do elastycznej elektroniki.
Podsumowując, przygotowanie papieru grafitowego jest technologią multidyscyplinarną, która wymaga precyzyjnej kontroli na każdym kroku, od surowców po gotowy produkt. Dzięki optymalizacji procesu i aktualizacji sprzętu limity wydajności papieru grafitowego zostaną dalej przekraczane, zapewniając więcej możliwości produkcji końcowej wysokiej -.
