Използване на графит в приложенията за електроника

Графенът е това, което учените и инженерите наричат ​​един слой графит на атомно ниво и тези тънки слоеве графен се навиват и използват в нанотръби.Това вероятно се дължи на впечатляващата електрическа проводимост и изключителната здравина и твърдост на материала.

Днешните въглеродни нанотръби са конструирани със съотношение дължина към диаметър до 132 000 000:1, което е значително по-голямо от всеки друг материал.Освен че се използва в нанотехнологиите, които все още са доста нови в света на полупроводниците, трябва да се отбележи, че повечето производители на графит произвеждат специфични класове графит за полупроводниковата индустрия от десетилетия.

2. Електродвигатели, генератори и алтернатори

Въглеродният графитен материал също често се използва в електрически двигатели, генератори и алтернатори под формата на въглеродни четки.В този случай „четката“ е устройство, което провежда ток между неподвижни проводници и комбинация от движещи се части и обикновено се помещава във въртящ се вал.

3. Йонна имплантация

Графитът се използва по-често в електронната индустрия.Използва се и в йонна имплантация, термодвойки, електрически ключове, кондензатори, транзистори и батерии.

Йонната имплантация е инженерен процес, при който йоните на определен материал се ускоряват в електрическо поле и се удрят в друг материал като форма на импрегниране.Това е един от основните процеси, използвани при производството на микрочипове за нашите съвременни компютри, а графитните атоми обикновено са един от видовете атоми, които се вливат в тези базирани на силиций микрочипове.

Освен уникалната роля на графита в производството на микрочипове, иновациите, базирани на графит, сега се използват за замяна на традиционните кондензатори и транзистори.Според някои изследователи графенът може да бъде възможна алтернатива на силиция като цяло.Той е 100 пъти по-тънък от най-малкия силициев транзистор, провежда електричество много по-ефективно и има екзотични свойства, които могат да бъдат много полезни в квантовите изчисления.Графенът също се използва в съвременните кондензатори.Всъщност графеновите суперкондензатори се предполага, че са 20 пъти по-мощни от традиционните кондензатори (освобождават 20 W/cm3) и може да са 3 пъти по-силни от днешните високомощни литиево-йонни батерии.

4. Батерии

Когато става въпрос за батерии (сухи клетки и литиево-йонни), въглеродните и графитните материали също играят важна роля тук.В случай на традиционна суха клетка (батериите, които често използваме в нашите радиостанции, фенерчета, дистанционни и часовници), метален електрод или графитен прът (катодът) е заобиколен от влажна електролитна паста и и двете са капсулирани в метален цилиндър.

Днешните съвременни литиево-йонни батерии също използват графит - като анод.По-старите литиево-йонни батерии са използвали традиционни графитни материали, но сега, когато графенът става все по-достъпен, вместо това се използват графенови аноди - най-вече по две причини;1. графеновите аноди задържат енергията по-добре и 2. обещават време за зареждане, което е 10 пъти по-бързо от традиционната литиево-йонна батерия.

Акумулаторните литиево-йонни батерии стават все по-популярни в наши дни.Сега те често се използват в нашите домакински уреди, преносима електроника, лаптопи, смартфони, хибридни електрически автомобили, военни превозни средства, както и в аерокосмическите приложения.