Hei acolo! Dacă sunteți în lumea materialelor pe bază de carbon, probabil ați auzit de particule artificiale de grafit și grafen. În calitate de furnizor de particule artificiale de grafit, am primit o mulțime de întrebări despre diferențele dintre acestea două. Așadar, haideți să ne aprofundăm și să o descompunem într-un mod ușor de înțeles.
Structura
Să începem cu structura - este fundamentul tuturor. Particulele de grafit artificial sunt formate din multe straturi de foi de grafen stivuite una peste alta. Aceste straturi sunt ținute împreună de forțele slabe Van der Waals. Este ca un teanc de hârtie, în care fiecare coală se poate mișca încă puțin în raport cu celelalte, dar toate fac parte dintr-un teanc mare.
Pe de altă parte, grafenul este un singur strat de atomi de carbon aranjați într-o rețea hexagonală. Este ca o singură foaie de hârtie perfectă, în care fiecare atom de carbon este conectat perfect cu vecinii săi într-un mod super organizat. Această structură cu un singur strat conferă grafenului câteva proprietăți cu adevărat unice pe care nu le veți găsi în particulele de grafit artificial.
Procesul de producție
Modul în care facem aceste două materiale este, de asemenea, destul de diferit. Particulele de grafit artificial sunt de obicei produse printr-un proces numit grafitizare. Luăm un material bogat în carbon, cum ar fi cocsul de petrol sau smoala de gudron de cărbune, și îl încălzim la temperaturi extrem de ridicate - vorbim de aproximativ 2500 - 3000 de grade Celsius. Această căldură mare face ca atomii de carbon să se rearanjeze în structura stratificată de grafit. Este un pic ca și cum am coace o prăjitură, dar în loc de făină și ouă, folosim carbon și multă căldură.
Pe de altă parte, grafenul poate fi produs în câteva moduri diferite. O metodă obișnuită este exfolierea mecanică, care este practic ca decojirea straturilor de pe un bloc de grafit folosind bandă lipicioasă. S-ar putea să sune simplu, dar este de fapt puțin capricios și vă oferă doar cantități mici de grafen la un moment dat. O altă metodă este depunerea chimică în vapori (CVD), în care gazele care conțin carbon sunt încălzite și depuse pe o suprafață metalică pentru a forma grafen. Este un mod mai high-tech de a face grafen, dar este și mai complex și mai costisitor.
Proprietăți fizice
Acum, să vorbim despre proprietățile fizice. Particulele artificiale de grafit sunt conductoare mari de căldură și electricitate, dar datorită structurii lor stratificate, conductivitatea lor poate varia în funcție de direcție. De asemenea, sunt relativ dure și dense, ceea ce le face grozave pentru utilizări în care aveți nevoie de un material dur și durabil. De exemplu, sunt adesea folosiți în baterii, ca electrozi în dispozitive electrice și chiar în unele aplicații la temperatură ridicată.
Consultați câteva dintre produsele noastre de top din grafit artificial:96,5% carbon fix 0,08% sulf grafit artificial granule coloane,Particule de grafit artificial cu conținut scăzut de sulf și cenușă, șiGrafit artificial cu conținut scăzut de sulf de 1-5 mm.
Grafenul, pe de altă parte, duce conductivitatea la un nivel cu totul nou. Este cel mai bun conductor de căldură și electricitate pe care îl cunoaștem la temperatura camerei. De asemenea, este incredibil de puternic - de fapt, este de aproximativ 200 de ori mai puternic decât oțelul. Și pentru că este doar un singur strat de atomi, este super ușor și flexibil. Îl puteți îndoi și întinde fără a-l rupe, ceea ce îl face cu adevărat interesant pentru utilizare în lucruri precum electronice flexibile și compozite de înaltă rezistență.
Proprietăți chimice
Din punct de vedere chimic, particulele de grafit artificial sunt relativ stabile. Nu reacționează ușor cu majoritatea substanțelor chimice, motiv pentru care pot fi folosite în medii chimice dure. Cu toate acestea, în condiții extreme, cum ar fi temperaturi foarte ridicate sau în prezența agenților oxidanți puternici, aceștia pot începe să reacționeze.
Grafenul este, de asemenea, stabil din punct de vedere chimic, dar datorită structurii sale unice, poate interacționa cu unele molecule în moduri cu adevărat interesante. De exemplu, poate adsorbi gaze precum hidrogenul și oxigenul pe suprafața sa, care ar putea avea aplicații în lucruri precum stocarea de gaze și senzori.
Aplicații
Diferențele de structură, proprietăți și procese de producție înseamnă că particulele artificiale de grafit și grafenul sunt utilizate în diferite aplicații. Particulele artificiale de grafit sunt peste tot - sunt în frânele auto pentru a ajuta la disiparea căldurii, în bateriile litiu-ion pentru a stoca și elibera energie și în producția de creuzete pentru topirea metalelor.
Grafenul, datorită proprietăților sale uimitoare, este explorat pentru unele aplicații cu adevărat de ultimă oră. Ar putea fi folosit în cipuri de computer super-rapide, în senzori ultra-sensibili care pot detecta chiar și cele mai mici cantități de substanțe și în afișaje flexibile pe care le puteți rula ca un ziar.
Cost
Costul este întotdeauna un factor când vine vorba de alegerea unui material. Particulele de grafit artificial sunt în general mai accesibile pentru a produce, deoarece procesul de producție este bine stabilit și materiile prime sunt relativ ieftine. Acest lucru le face o alegere excelentă pentru aplicațiile în care costul este o considerație majoră.
Grafenul, pe de altă parte, este încă destul de scump de produs. Metodele pe care le folosim pentru a-l face sunt fie cu randament redus, cum ar fi exfolierea mecanică, fie necesită echipamente scumpe și gaze de înaltă puritate, cum ar fi CVD. Cu toate acestea, pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește și producția crește, sperăm să vedem o scădere a costului grafenului.
Concluzie
Deci, iată-le - principalele diferențe dintre particulele de grafit artificial și grafen. În calitate de furnizor de particule artificiale de grafit, știu cât de important este să înțelegeți aceste diferențe, astfel încât să puteți alege materialul potrivit pentru nevoile dvs. Fie că sunteți în căutarea unui material fiabil și rentabil pentru aplicațiile dvs. de zi cu zi sau că explorați frontierele tehnologiei cu grafen, totul este despre găsirea potrivită.
Dacă sunteți interesat să achiziționați particule de grafit artificial pentru proiectul dvs., nu ezitați să contactați. Avem o gamă largă de produse de înaltă calitate care pot satisface cerințele dumneavoastră specifice. Să vorbim despre cum putem lucra împreună pentru a face proiectul tău un succes!
Referințe
- Dresselhaus, MS, Dresselhaus, G. și Eklund, PC (1996). Știința fulerenelor și nanotuburilor de carbon: proprietățile lor și aplicarea în dispozitive electronice și optice. Presa Academică.
- Geim, AK și Novoselov, KS (2007). Creșterea grafenului. Nature materials, 6(3), 183-191.
- Tang, L. și Zheng, S. (2015). Grafit artificial: caracteristici structurale, pregătire și aplicații. Journal of Materials Science & Technology, 31(1), 1-11.