Karbono estas unu el la plej oftaj elementoj en naturo, ampleksante la ecojn de preskaŭ ĉiuj substancoj trovitaj sur la Tero.Ĝi elmontras larĝan gamon de karakterizaĵoj, kiel ŝanĝiĝanta malmoleco kaj moleco, izolajzo-duonkonduktaĵo-superkondukta konduto, varmoizolado-superkonduktiveco, kaj malpeza sorbad-kompleta travidebleco.Inter ĉi tiuj, materialoj kun sp2 hibridiĝo estas la ĉefaj membroj de la familio de karbonmaterialoj, inkluzive de grafito, karbonanotuboj, grafeno, fulerenoj kaj amorfa vitreca karbono.
Specimenoj de Grafito kaj Vitrecaj Karbonoj
Dum la antaŭaj materialoj estas konataj, ni fokusu hodiaŭ sur vitreca karbono.Vitra karbono, ankaŭ konata kiel vitreca karbono aŭ vitreca karbono, kombinas la trajtojn de vitro kaj ceramikaĵo en ne-grafitan karbonmaterialon.Male al kristala grafito, ĝi estas amorfa karbonmaterialo kiu estas preskaŭ 100% sp2-hibridigita.Vitreca karbono estas sintezita per alt-temperatura sinterizado de antaŭaj organikaj substancoj, kiel fenolaj rezinoj aŭ furfurilalkoholrezinoj, sub inerta gasa atmosfero.Ĝia nigra aspekto kaj glata vitrosimila surfaco gajnis al ĝi la nomon "vitreca karbono".
Ekde ĝia unua sintezo de sciencistoj en 1962, la strukturo kaj propraĵoj de vitreca karbono estis vaste studitaj kaj restas varma temo en la kampo de karbonaj materialoj.Vitreca karbono povas esti klasifikita en du tipojn: Tipo I kaj Tipo II vitreca karbono.Tipo I vitreca karbono estas sinterita de organikaj antaŭuloj ĉe temperaturoj sub 2000 °C kaj konsistas plejparte el hazarde orientitaj buklaj grafenaj fragmentoj.Tipo II vitreca karbono, aliflanke, estas sinterigita ĉe pli altaj temperaturoj (~2500 °C) kaj formas amorfan plurtavoligitan tridimensian matricon de memkunvenitaj fuleren-similaj sferaj strukturoj (kiel montrite en la figuro malsupre).
Vitra Karbona Struktura Reprezento (Maldekstre) kaj Alt-rezolucia Elektrona Mikroskopio Bildo (Dekstre)
Lastatempa esplorado trovis ke Type II vitreca karbono elmontras pli altan kunpremeblecon ol Type I, kiu ricevas al siaj mem-kunmetitaj fuleren-similaj sferaj strukturoj.Malgraŭ etaj geometriaj diferencoj, kaj Tipo I kaj Tipo II vitrecaj karbonaj matricoj estas esence kunmetitaj de malorda bukla grafeno.
Aplikoj de Vitra Karbono
Vitra karbono posedas multajn elstarajn proprietojn, inkluzive de malalta denseco, alta malmoleco, alta forto, alta impermeabileco al gasoj kaj likvaĵoj, alta termika kaj kemia stabileco, kiuj igas ĝin vaste aplikebla en industrioj kiel fabrikado, kemio kaj elektroniko.
01 Alt-Temperaturaj Aplikoj
Vitra karbono elmontras altan temperaturon reziston en inerta gaso aŭ vakuaj medioj, eltenante temperaturojn ĝis 3000 °C.Male al aliaj ceramikaj kaj metalaj alt-temperaturaj materialoj, la forto de vitreca karbono pliiĝas kun temperaturo kaj povas atingi ĝis 2700K sen iĝi fragila.Ĝi ankaŭ posedas malaltan mason, malaltan varmosorbadon kaj malaltan termikan ekspansion, igante ĝin taŭga por diversaj alt-temperaturaj aplikoj, inkluzive de termoparaj protektotuboj, ŝarĝaj sistemoj kaj fornaj komponantoj.
02 Kemiaj Aplikoj
Pro ĝia alta korodrezisto, vitreca karbono trovas ampleksan uzon en kemia analizo.Ekipaĵo farita el vitreca karbono ofertas avantaĝojn super konvenciaj laboratoriaj aparatoj faritaj el plateno, oro, aliaj korodrezistaj metaloj, specialaj ceramikaĵoj aŭ fluoroplastoj.Tiuj avantaĝoj inkludas reziston al ĉiuj malsekaj putriĝantaj agentoj, neniu memorefiko (senkontrolita adsorbado kaj malsorbado de elementoj), neniu poluado de analizitaj provaĵoj, rezisto al acidoj kaj alkalaj fandadoj, kaj ne-pora vitreca surfaco.
03 Denta teknologio
Vitrecaj karbonkrinduloj estas ofte uzitaj en dentala teknologio por fandado de valormetaloj kaj titanaj alojoj.Ili ofertas avantaĝojn kiel alta varmokondukteco, pli longa vivdaŭro kompare kun grafitaj krisoloj, neniu adhero de fanditaj valormetaloj, termika ŝoko-rezisto, aplikebleco al ĉiuj valormetaloj kaj titanaj alojoj, uzokutimo en induktogisaj centrifugiloj, kreado de protektaj atmosferoj super fanditaj metaloj, kaj elimino de la bezono de fluo.
La uzo de vitrecaj karbonkrudaĵoj reduktas hejtad- kaj fandtempojn kaj permesas al la hejtvolvaĵoj de la fandindunuo funkcii ĉe pli malaltaj temperaturoj ol tradiciaj ceramikaj ujoj, tiel malpliigante la tempon postulatan por ĉiu fandado kaj plilongigante la vivdaŭron de la fandujo.Plie, ĝia nemalsekeco eliminas zorgojn pri materialperdo.
04 Semikonduktaĵaj Aplikoj
Vitra karbono, kun sia alta pureco, escepta koroda rezisto, foresto de partikla generacio, kondukteco kaj bonaj mekanikaj propraĵoj, estas ideala materialo por produktado de duonkonduktaĵoj.Krisolo kaj boatoj faritaj el vitreca karbono povas esti uzitaj por zonfandado de duonkonduktaĵokomponentoj uzantaj la Bridgman- aŭ Czochralski-metodojn, sintezon de galiumarsenido, kaj unukristala kresko.Plie, vitreca karbono povas funkcii kiel komponentoj en jonaj enplantadsistemoj kaj elektrodoj en plasma akvafortsistemoj.Ĝia alta Rentgenfota travidebleco ankaŭ faras vitrecajn karbonajn blatojn taŭgaj por Rentgenradiaj maskosubstratoj.
Konklude, vitreca karbono ofertas esceptajn proprietojn, kiuj inkluzivas altan temperaturon reziston, kemian inertecon kaj bonegan mekanikan agadon, igante ĝin taŭga por larĝa gamo de aplikoj en diversaj industrioj.
Kontaktu Semicera por kutimaj vitraj karbonaj produktoj.
Retpoŝto:sales05@semi-cera.com
Afiŝtempo: Dec-18-2023