Typer och tillverkningsprocesser av grafen
Grafen som ITO-ersättning

Vi har ofta rapporterat att grafen är ett av de hårdaste och mest motståndskraftiga materialen i världen. Grafen är en kemisk släkting till diamanter, kol eller grafit av blyertspennor - bara bättre.

Det kallas också ett "mirakelmaterial" av vissa människor, för med bara ett atomlager är det ett av de tunnaste materialen i universum - mindre än en miljondels millimeter tjock. Den har en enorm ekonomisk potential på grund av sina många fördelar och skulle i framtiden kunna användas för produktion av solceller, displayer och mikrochips.

Graphene besteht aus Kohlenstoff
Till exempel, istället för de indiumbaserade material som används idag, kan grafen revolutionera LCD-skärmar (liquid crystal displays) som används i platta skärmar, bildskärmar och mobiltelefoner.

Det finns olika typer av grafen, som också kräver olika tillverkningstekniker. I den här artikeln kommer vi kort att presentera dig för de olika typerna av grafener.

Monolayer grafen

Monolayer grafen är den renaste formen av grafen. Den består av ett 2D hexagonalt gitter av kolatomer.

Grafen med få lager (FLG) eller grafen med flera lager (MLG)

Dessa är helt enkelt flera lager av grafenlager. Ju fler lager av grafen det finns, desto mer minskar värmeledningsförmågan. MLG är lämplig som kompositmaterial och som mekanisk förstärkning.

Grafenoxid (GO)

Grafenoxid syntetiseras från grafitpulver genom en modifierad Hummers-process. Den är särskilt lämplig för användning i flexibel elektronik, flytande kristaller, kemiska sensorer och som ersättning för indiumtennoxid, särskilt för pekskärmsenheter.

Minskad grafenoxid (rGO)

Reducerad grafenoxid (rGO) är idealisk för ledande bläck. Det produceras på samma sätt som grafenoxid.

Grafitoxid

Grafitoxid är en föregångare till grafenoxid (GO). Det brukade kallas grafitinsyra. Det kan erhållas från grafit under verkan av starka oxidanter. Under 2000-talet blev grafitoxid intressant som en möjlig föregångare för produktion av grafen.

Grafitnanotrombocyter, grafitnanoark, grafitnanoflakes

Grafitnanotrombocyter, grafitnanolager och grafitnanoflingor är 2D-grafitmaterial med en tjocklek och / eller tvärdimension på mindre än 100 nanometer. De är idealiska för elektriskt ledande kompositmaterial.

Produktionsmetoder

På grund av det snabbt växande intresset för grafen har utvecklingen producerat en hel rad olika tillverkningsmetoder. De viktigaste syntesprocesserna för grafen inkluderar:

  • Reduktion av grafenoxid
  • Kemisk och mekanisk exfoliering
  • Kemisk ångavsättning (CVD)
  • Epitaxiell tillväxt på kiselkarbid