Grafitový papír, nový materiál založený na uhlíku -, vykazuje široké aplikační vyhlídky v elektronice, tepelné správě a nové energii díky své vynikající elektrické a tepelné vodivosti a lehké vlastnosti. Jeho příprava však vyžaduje extrémně vysokou kontrolu nad parametry procesů a techniky zvládnutí klíčů je zásadní pro zajištění stabilního výkonu.
Výběr surovin a předběžné ošetření jsou základními kroky. Vysoká - Čistota Natural Grake Graphite nebo Expanded Graphite je primární surovina, s čistotou přesahující 99%, aby se zabránilo nečistotám. Během fáze předúpravy je grafit oxidován interkalačním činidlem (jako je kyselina sírová nebo kyselina dusičná) za vzniku exfoliable grafitových interkalačních sloučenin. Během tohoto kroku musí být koncentrace interkalačního činidla, reakční teplota a doba reakce přesně kontrolována - Například poměr koncentrované kyseliny sírové k grafitu je obvykle 3: 1 až 5: 1 a reakční teplota musí být udržována mezi 0–5 stupni, aby se zabránilo strukturálnímu poškození způsobeným nadměrnou exotermou.
Techniky exfoliace a tvorby filmu přímo ovlivňují mikrostrukturu grafitového papíru. Mezi běžné metody patří mechanická exfoliace a depozice chemických par (CVD). Při mechanické exfoliaci je interkalovaný grafit exfolizován do jednoho nebo několika - vrstvového grafenu pomocí vysokého - rychlostního frézování kuliček nebo ultrazvukového rozptylu. Toto je pak vytvořeno do papíru - struktury podobné struktuře prostřednictvím vakuové filtrace nebo kalendářského. Během tohoto procesu musí být optimalizován typ a koncentrace dispergace (jako je n - methylpyrrolidon), aby se zabránilo agregaci listu. CVD na druhé straně používá zdroj uhlíku, jako je metan, aby generoval grafen na kovovém substrátu (jako je nikl fólie) vysokým - rozkladem teploty. Grafen je poté přenesen na cílový substrát. Řízení rychlosti růstu a uniformity je náročné a teplota musí být obvykle udržována na 800–1000 stupňů.
Post - Zpracování a řízení vlastností jsou také zásadní. Stisknutím může výrazně zlepšit hustotu a tepelnou vodivost grafitového papíru. Doporučená teplota lisování horkých hor je 2000–3000 stupňů a tlak je řízen při 5–10 MPa. Nadměrný tlak může snadno vést k křehkému praskání. Kromě toho může funkcionalizace povrchu (jako je polymer nebo kovový povlak) zvýšit adhezi na zařízení, takže je vhodná pro flexibilní elektroniku.
Stručně řečeno, příprava grafitového papíru je multidisciplinární technologie, která vyžaduje přesnou kontrolu v každém kroku, od surovin po hotový produkt. S optimalizací procesu a upgrady zařízení budou dále posunuty limity výkonu grafitového papíru, což poskytuje více možností pro vysokou - koncovou výrobu.
