다양한 분야에서 기류 분류 후 그래핀의 응용
그래핀은 요즘 핫한 제품입니다. 그래핀은 혁신적인 소재로서 관련 연구의 심화와 함께 그 응용이 계속 확대되고 있습니다. 그래핀의 좋은 특성은 또한 그것이 특별한 시장 가치를 가지고 있음을 결정합니다.
1. 그래핀의 특성
그래핀은 강도, 유연성, 전기 전도성, 열전도율 및 기타 특성이 우수합니다. 현재까지 열전도율이 가장 높은 소재로 열전도율이 매우 우수하여 새로운 난방산업에 널리 사용되고 있습니다.
기존의 가열 필름과 마찬가지로 그래핀에 에너지를 공급해야 열이 발생합니다. 그래핀 발열막의 양단 전극에 전류가 가해지면 발열막의 탄소 분자가 저항에서 포논, 이온, 전자를 생성하고 생성된 탄소 분자 그룹이 상호 작용한다. 마찰과 충돌(브라운 운동이라고도 함)은 열에너지를 발생시키며, 원적외선을 제어하여 열에너지를 평면적으로 균일하게 방사합니다.
그래 핀에 전원이 공급된 후 유효 전열 에너지의 총 변환율은 99% 이상이며 가열 성능의 안정성을 보장하기 위해 특수 초전도가 추가되었습니다. 하지만 발열이 안정적이고 안전하며, 방출되는 적외선을 ‘생명의 빛’이라고 부른다는 점에서 기존 금속선 발열필름과 다르다.
2. 기류분류기로 분류한 그래핀의 용도는?
- 유연한 그래핀 트랜지스터
그래핀 트랜지스터는 단전자 나노소자이다. 이러한 종류의 트랜지스터는 연구 개발 이후 시장에서 큰 주목을 받았습니다. 현재 일부 유연한 그래핀 트랜지스터가 적용되었습니다. 그래핀 트랜지스터의 가장 큰 장점은 상온에서 동작하기 쉬우면서도 저전압, 고감도 특성을 갖는다는 점이다. 이러한 특성은 그래핀 트랜지스터를 실리콘 트랜지스터보다 우수하게 만드는 동시에 마이크로칩 기술의 발전을 촉진합니다. 또한, 이 트랜지스터는 그래핀 고유의 특성으로 인해 유연성과 접힘성이 매우 높습니다.
- 그래핀 센서
센서는 주변 환경의 변화(예: 열, 움직임, 빛, 압력, 습도 등)를 감지하고 출력 신호(일반적으로 빛, 기계적 또는 전기적 신호)를 통해 피드백을 제공하는 장치입니다. 그래핀은 큰 표면 대 부피 비율, 독특한 광학적 특성, 우수한 전기 전도성, 높은 캐리어 이동도 및 밀도, 높은 열전도도를 가지고 있기 때문에 그래핀은 바이오 센서, 진단 기술, 전계 효과를 포함한 다양한 분야에서 센서로 사용될 수 있습니다. 트랜지스터, DNA 센서 및 가스 센서.
- 리튬 배터리용 그래핀
리튬 배터리의 광범위한 적용으로 리튬 배터리 유형이 지속적으로 풍부해졌습니다. 리튬 이온 배터리는 민수, 국방 및 항공 우주 분야에서 강력한 응용 가능성을 가진 유망한 전기화학 에너지 저장 시스템 중 하나로 간주됩니다. 그러나 이 단계에서 리튬 배터리는 여전히 몇 가지 한계가 있습니다. 그래핀은 다른 배터리 프레임의 양극 및 음극에 통합되어 배터리 성능을 향상시키고 충방전 주기율을 높일 수 있습니다.
- 그래핀 투명 전도체
투명도체는 터치스크린, 발광다이오드, 태양전지 등 높은 표면저항과 높은 투명도를 요구하는 소자의 핵심 부품이다. 전극으로 사용할 경우 장치는 광 입출력 조건을 충족해야 합니다. 기존의 투명 전도체는 고농도로 도핑된 반도체 산화물로 구성되며 그래핀, 실리콘, 금속 및 탄소 나노튜브로 구성된 복합 재료는 투명 전도체 필름으로 사용될 수 있습니다. 그 중 그래핀-실리콘막의 투명도는 94%로 높고, 전도도는 0.45S/cm이다. 이러한 유형의 복합 재료는 투명 전도체로서 전반적인 성능이 우수합니다.
- 그래핀 구조 복합재료
그래핀과 다른 재료는 항공과 같은 다양한 응용 분야에서 사용되는 복합 재료를 형성합니다. 연구에 따르면 그래핀을 재료에 추가하면 재료의 성능이 크게 향상될 수 있습니다. 항공 산업의 경우 경량 복합 재료는 연료 비용을 절감할 수 있습니다. 그래핀 기반 복합소재는 잠재력이 크며 신소재 개발을 위한 중요한 선택으로 활용될 수 있다.
- 그래핀 촉매 담체
그래핀과 그 유도체는 풍부한 표면 특성, 시트와 같은 형태, 높은 표면적 및 높은 전자 이동도를 가지고 있습니다. 연구에 따르면 매우 효과적인 촉매 물질임이 입증되었습니다. 그래핀은 화학적으로 불활성인 물질입니다. 작용기를 추가하면 그래핀의 특성이 변할 수 있어 촉매 담체로 적합하다.
공기분급기로 분급한 후 정확하고 효율적인 분말을 얻을 수 있으며 입도가 농축되어 있어 고정밀 그래핀 분말이 다양한 분야에서 널리 사용될 수 있다.