يتضمن إنتاج الجرافين عدة طرق، لكل منها مجموعة من المزايا والقيود الخاصة بها.
4 طرق أساسية لإنتاج الجرافين
1. ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
ترسيب البخار الكيميائي (CVD) هي الطريقة الأكثر استخدامًا لإنتاج الجرافين عالي الجودة على نطاق واسع.
في هذه العملية، يُزرع الجرافين على ركيزة، عادةً ما تكون معدنًا مثل النحاس أو النيكل.
ويتم تسخين غاز هيدروكربوني، عادةً ما يكون الميثان، إلى درجات حرارة عالية لتفكيكه إلى ذرات كربون وهيدروجين.
ثم ترتبط ذرات الكربون بالركيزة المعدنية ويعاد ترتيبها لتكوين طبقة من الجرافين عندما يبرد النظام.
ويفضل استخدام تقنية CVD لقابليتها للتطوير والجودة العالية للجرافين الذي تنتجه.
ويمكن لتقنيات مثل عمليات الدُفعة إلى دفعة (B2B) أو اللف إلى لفة (R2R) أن تعزز الإنتاجية وتحقق أبعادًا أكبر لأغشية الجرافين.
2. التقشير الميكانيكي
يتضمن التقشير الميكانيكي تقشير طبقات الجرافين من الجرافيت السائب باستخدام شريط لاصق.
وقد ابتكر هذه الطريقة جييم ونوفوسيلوف.
وعلى الرغم من قدرتها على إنتاج جرافين عالي الجودة، إلا أنها غير قابلة للتطوير للإنتاج الصناعي بسبب انخفاض إنتاجيتها وعدم قدرتها على إنتاج جرافين بمساحة كبيرة.
3. تقشير المرحلة السائلة
في هذه الطريقة، يتم تشتيت الجرافيت السائب في مذيب وتعريضه لطاقة عالية، مثل الموجات فوق الصوتية، لفصل طبقات الجرافين.
يجب أن يكون للمذيب توتر سطحي مناسب لتثبيت رقائق الجرافين.
وعلى الرغم من إمكانية استخدام هذه الطريقة للإنتاج بكميات كبيرة، إلا أن جودة الجرافين المنتج تكون أقل عمومًا من حيث الخواص الكهربائية مقارنةً بالتقشير الميكانيكي أو التقشير الميكانيكي.
4. تسامي كربيد السيليكون (SiC)
تنطوي هذه التقنية على تسخين كربيد السيليكون إلى درجات حرارة عالية في تفريغ فائق، مما يؤدي إلى تسامي السيليكون وترك طبقة من الجرافين على سطح كربيد السيليكون.
وعلى الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن تنتج جرافين عالي الجودة، إلا أنها مكلفة وتتطلب كميات كبيرة من سيليكون السيليكون، مما يجعلها أقل ملاءمة للإنتاج على نطاق واسع.
لكل طريقة من هذه الطرق مزاياها وقيودها، وتتصدر طريقة CVD حاليًا التطبيقات الصناعية نظرًا لتوازنها بين الجودة وقابلية التوسع والفعالية من حيث التكلفة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
استكشف أحدث طرق إنتاج الجرافين مع KINTEK SOLUTION!
تقنية ترسيب البخار الكيميائي (CVD) المتطورة لدينا هي تقنيتنا الحديثة لإنتاج الجرافين عالي الجودة على نطاق واسع.
اختبر قابلية التوسع والدقة وفعالية التكلفة التي لا مثيل لها.
ارتقِ بمشاريعك البحثية والصناعية مع حلول الجرافين المتفوقة من KINTEK SOLUTION.
دعونا نبتكر معاً!
