Grafitning muhim komponentlardan issiqlikni tarqatish yoki uzatish paytida elektr tokini o'tkazishning noyob qobiliyati uni yarimo'tkazgichlar, elektr motorlari va hatto zamonaviy batareyalar ishlab chiqarish kabi elektronika sohalarida qo'llaniladigan ajoyib materialga aylantiradi.
Grafen - bu olimlar va muhandislar atom darajasida grafitning bir qatlami deb ataydigan narsa va bu yupqa grafen qatlamlari o'ralib, nanotubalarda qo'llanilmoqda. Bu, ehtimol, ta'sirchan elektr o'tkazuvchanligi va materialning ajoyib mustahkamligi va qattiqligi bilan bog'liq.
Bugungi uglerod nanotubalari uzunligi va diametri nisbati 132 000 000:1 gacha bo'lgan holda ishlab chiqariladi, bu boshqa har qanday materialga qaraganda ancha katta. Yarimo'tkazgichlar dunyosida hali ham ancha yangi bo'lgan nanotexnologiyada qo'llanilishidan tashqari, shuni ta'kidlash kerakki, ko'pgina grafit ishlab chiqaruvchilari o'nlab yillar davomida yarimo'tkazgichlar sanoati uchun grafitning o'ziga xos navlarini ishlab chiqarishgan.
2. Elektr motorlari, generatorlar va alternatorlar
Uglerod grafit materiali elektr motorlarida, generatorlarda va alternatorlarda uglerod cho'tkalari shaklida tez-tez ishlatiladi. Bu holda "cho'tka" - bu statsionar simlar va harakatlanuvchi qismlar kombinatsiyasi o'rtasida tok o'tkazadigan qurilma va odatda aylanadigan valda joylashgan.
3. Ion implantatsiyasi
Grafit endi elektronika sanoatida ko'proq chastotada qo'llanilmoqda. U ion implantatsiyasi, termojuftlar, elektr kalitlari, kondensatorlar, tranzistorlar va batareyalarda ham qo'llaniladi.
Ion implantatsiyasi - bu ma'lum bir materialning ionlari elektr maydonida tezlashtirilib, boshqa materialga singdirish shakli sifatida ta'sirlanadigan muhandislik jarayoni. Bu bizning zamonaviy kompyuterlarimiz uchun mikrochiplar ishlab chiqarishda qo'llaniladigan asosiy jarayonlardan biridir va grafit atomlari odatda ushbu kremniy asosidagi mikrochiplarga quyiladigan atom turlaridan biridir.
Grafitning mikrochiplar ishlab chiqarishdagi noyob rolidan tashqari, grafit asosidagi innovatsiyalar endi an'anaviy kondensatorlar va tranzistorlarni almashtirish uchun ham qo'llanilmoqda. Ba'zi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, grafen kremniyga umuman alternativa bo'lishi mumkin. U eng kichik kremniy tranzistoridan 100 baravar yupqaroq, elektr energiyasini ancha samarali o'tkazadi va kvant hisoblashda juda foydali bo'lishi mumkin bo'lgan ekzotik xususiyatlarga ega. Grafen zamonaviy kondensatorlarda ham qo'llanilgan. Darhaqiqat, grafen superkondensatorlari an'anaviy kondensatorlarga qaraganda 20 baravar kuchliroq (20 Vt/sm3 chiqaradi) va ular bugungi yuqori quvvatli lityum-ion batareyalarga qaraganda 3 baravar kuchliroq bo'lishi mumkin.
4. Batareyalar
Batareyalar (quruq element va lityum-ion) haqida gap ketganda, uglerod va grafit materiallari ham bu yerda muhim rol o'ynadi. An'anaviy quruq elementli batareyalar (biz ko'pincha radiolarimizda, chiroqlarimizda, pultlarimizda va soatlarimizda ishlatadigan batareyalar) holatida metall elektrod yoki grafit tayoqchasi (katod) nam elektrolit pastasi bilan o'ralgan va ikkalasi ham metall silindr ichiga joylashtirilgan.
Bugungi zamonaviy lityum-ion batareyalar ham grafitdan — anod sifatida foydalanmoqda. Eski lityum-ion batareyalar an'anaviy grafit materiallaridan foydalangan, ammo endi grafen tobora ko'proq mavjud bo'lib borayotganligi sababli, endi uning o'rniga grafen anodlari ishlatilmoqda — asosan ikkita sababga ko'ra; 1. grafen anodlari energiyani yaxshiroq ushlab turadi va 2. u an'anaviy lityum-ion batareyaga qaraganda 10 baravar tezroq zaryadlash vaqtini va'da qiladi.
Qayta zaryadlanuvchi lityum-ion batareyalar hozirgi kunda tobora ommalashib bormoqda. Ular hozirda maishiy texnika, ko'chma elektronika, noutbuklar, smartfonlar, gibrid elektr avtomobillar, harbiy transport vositalari va aerokosmik sohalarda ham keng qo'llaniladi.
Nashr vaqti: 2021-yil 15-mart