グラフェンは世界で最も硬く弾力性のある材料の1つであると私たちはしばしば報告してきました。グラフェンは、ダイヤモンド、石炭、または鉛筆の芯のグラファイトの化学的親戚です。
原子層が1つしかないため、宇宙で最も薄い材料の1つであり、厚さが100万分の1ミリメートル未満であるため、一部の人々からは「奇跡の材料」とも呼ばれます。それはその多くの利点のために莫大な経済的可能性を秘めており、将来的には太陽電池、ディスプレイ、マイクロチップの製造に使用される可能性があります。
グラフェンにはさまざまな種類があり、それらにもさまざまな製造技術が必要です。この記事では、さまざまな種類のグラフェンについて簡単に紹介します。
単層グラフェン
単層グラフェンはグラフェンの最も純粋な形態です。それは炭素原子の2D六方格子からなる。
数層グラフェン(FLG)または多層グラフェン(MLG)
これらは単にグラフェン層のいくつかの層です。グラフェンの層が多いほど、熱伝導率は低下します。MLGは複合材料として、また機械的補強材として適しています。
酸化グラフェン(GO)
酸化グラフェンは、改質ハマーズ法によってグラファイト粉末から合成される。特に、フレキシブルエレクトロニクス、液晶デバイス、化学センサー、および特にタッチスクリーンデバイスの酸化インジウムスズの代替品としての使用に適しています。
還元型酸化グラフェン(rGO)
還元酸化グラフェン(rGO)は、導電性インクに最適です。酸化グラフェンと同様に製造されます。
酸化グラファイト
酸化グラファイトは、酸化グラフェン(GO)の前駆体です。かつてはグラファイト酸と呼ばれていました。それは強酸化剤の作用下でグラファイトから得ることができる。2000年代に、酸化グラファイトはグラフェン製造の可能な前駆体として興味深いものになりました。
グラファイトナノプレートレット、グラファイトナノシート、グラファイトナノフレーク
グラファイトナノプレートレット、グラファイトナノ層、およびグラファイトナノフレークは、厚さおよび/または横方向の寸法が100ナノメートル未満の2Dグラファイト材料です。導電性複合材料に最適です。
製造方法
グラフェンへの関心が急速に高まっているため、この開発により、さまざまな製造方法が生まれました。グラフェンの最も重要な合成プロセスは次のとおりです。
- 酸化グラフェンの還元 -化学的および機械的剥離
- 化学気相成長(CVD)
- 炭化ケイ素のエピタキシャル成長
