高强度化学蒸汽沉积石墨烯和粒度边界
Gwan-Hyoung Lee1, Ryan C Cooper, Sung Joo An
1Department of Mechanical Engineering, Columbia University, New York, NY 10027, USA.
概括
化学蒸汽沉积 (CVD) 石墨烯即使在粒度边界上也保持了它的强度. 这些粒度边界几乎与原始石墨烯一样强,使其在灵活的电子产品中具有应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固体力学 固体力学是什么
背景情况:
- 纯石墨烯是已知的最强的材料.
- 大面积的石墨烯薄膜通常使用化学蒸汽沉积 (CVD) 生产,从而产生具有粒度边界的多晶体结构.
- CVD-石墨烯的粒度边界可能会损害其机械性能.
研究的目的:
- 为了研究不同粒度的CVD-石墨烯薄膜的机械性能.
- 评估颗粒边界对CVD-石墨烯硬度和强度的影响.
- 为了确定CVD-石墨烯能否保持高强度,用于实际应用.
主要方法:
- 使用传输电子显微镜 (TEM) 进行结构性表征.
- 纳米沉积试验用于评估机械性能.
- 机械测试不同颗粒大小的CVD-石墨烯薄膜,直接在颗粒边界上.
主要成果:
- 当CVD石墨烯在没有损坏或波纹的情况下加工时,其弹性刚度与原始石墨烯相同.
- 由于存在颗粒边界,CVD-石墨烯的强度仅略有降低.
- 发现CVD-石墨烯的粒度边界几乎与原始材料一样强大.
结论:
- 防止损坏和波纹的后处理技术对于保持CVD-石墨烯的机械完整性至关重要.
- 颗粒边界的存在不会显著削弱CVD-石墨烯.
- 具有精密合的粒度边界的CVD-石墨烯薄膜可以实现超高强度,适用于灵活的电子产品和先进的增强元件.


