マクロスコーピカルアラインナップされたグラファイトフィルムは,形状を保持する炭化化を用い,ヨウ素を添加した伸縮性ポリアセチレンフィルムから作製された

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• ポリマー化学のポリマー化学について
• 固体物理 固体物理学

背景:

• ポリアセチレン (PA) フィルムは,炭素材料の汎用的な前体です.
• 形質を保持する炭化化は,前駆体構造を保存するための重要な技術です.
• グラファイトフィルムに高い機械的および電気的性質を達成することは大きな課題です.

研究 の 目的:

• 優れた機械的および電気的性質を持つグラファイトフィルムを開発する.
• グラファイト膜の特性に対する前駆体配列の影響を調査する.
• グラファイトフィルムの効率的かつ高収量生産方法を確立する.

主な方法:

• 典型的および伸縮性ポリアセチレン (PA) フィルムの製造.
• 800 °Cでのヨウ素ドーピングされたPAフィルムの形状維持カルボニゼーション
• 高温 (1400~3000°C) で炭素フィルムのグラフィティゼーションを行う.
• マクロスコープの調整を誘発するためにPAフィルムの機械的伸縮.
• 偏光化された赤外線吸収スペクトルとX線 difraktion (XRD) を用いて材料の性質の評価.

主要な成果:

• グラファイトフィルムは,PA前駆体の表面形態を保持した.
• 典型的なPA製のグラファイトフィルムは,最大224MPaの抗張強度と2.5 × 10 (((2) S/cmの伝導性を示した.
• ラインナップされたグラファイトフィルムは,伸縮方向に沿って1.5 × 10 (3) S/cmまでの伝導性が向上した.
• グラファイトフィルム (61-74%) の高総収率は,最大3000°Cの温度で達成されました.

結論:

• ヨウ素を添加したPAフィルムは,高性能グラファイトフィルムの効率的な炭素源です.
• PA前駆物の機械的伸縮により,導電性が向上したアニゾトロプ的グラファイト膜の生産が可能になります.
• 開発された方法は,高度なグラファイト材料への高収量で費用対効果の高い経路を提供します.