전자 응용 분야의 흑연 사용

그래핀은 과학자와 엔지니어들이 원자 수준에서 단일 층의 흑연이라고 부르는 것으로, 이러한 얇은 그래핀 층이 말아서 나노튜브에 사용됩니다. 이는 인상적인 전기 전도성과 재료의 탁월한 강도 및 강성 때문인 것 같습니다.

오늘날의 탄소 나노튜브는 최대 132,000,000:1의 길이 대 직경 비율로 구성되며 이는 다른 어떤 물질보다 훨씬 더 큽니다. 반도체 세계에서는 여전히 새로운 기술인 나노기술에 사용되는 것 외에도 대부분의 흑연 제조업체는 수십 년 동안 반도체 산업을 위한 특정 등급의 흑연을 생산해 왔다는 점에 유의해야 합니다.

2. 전기 모터, 발전기 및 발전기

탄소 흑연 소재는 전기 모터, 발전기, 교류 발전기에도 카본 브러시 형태로 자주 사용됩니다. 이 경우 "브러시"는 고정된 와이어와 움직이는 부품의 조합 사이에 전류를 전도하는 장치이며 일반적으로 회전 샤프트에 수용됩니다.

3. 이온 주입

흑연은 이제 전자 산업에서 더 자주 사용되고 있습니다. 이온 주입, 열전대, 전기 스위치, 커패시터, 트랜지스터 및 배터리에도 사용되고 있습니다.

이온 주입은 특정 물질의 이온이 전기장에서 가속되어 함침 형태로 다른 물질에 충격을 가하는 엔지니어링 프로세스입니다. 이는 현대 컴퓨터용 마이크로칩 생산에 사용되는 기본 프로세스 중 하나이며 흑연 원자는 일반적으로 이러한 실리콘 기반 마이크로칩에 주입되는 원자 유형 중 하나입니다.

마이크로칩 생산에서 흑연의 독특한 역할 외에도 흑연 기반 혁신 기술이 이제 기존 커패시터와 트랜지스터를 대체하는 데에도 사용되고 있습니다. 일부 연구자들에 따르면, 그래핀은 실리콘을 완전히 대체할 수 있는 가능성이 있습니다. 가장 작은 실리콘 트랜지스터보다 100배 더 얇고, 훨씬 더 효율적으로 전기를 전도하며, 양자 컴퓨팅에 매우 유용할 수 있는 이국적인 특성을 가지고 있습니다. 그래핀은 현대 커패시터에도 사용되었습니다. 실제로 그래핀 슈퍼커패시터는 기존 커패시터(20W/cm3 방출)보다 20배 더 강력하고 오늘날의 고출력 리튬 이온 배터리보다 3배 더 강력할 수 있습니다.

4. 배터리

배터리(건전지 및 리튬 이온)의 경우에도 탄소 및 흑연 소재가 중요한 역할을 했습니다. 전통적인 건전지(라디오, 손전등, 리모컨, 시계에 자주 사용하는 배터리)의 경우 금속 전극 또는 흑연 막대(음극)가 촉촉한 전해질 페이스트로 둘러싸여 있으며 둘 다 내부에 캡슐화되어 있습니다. 금속 실린더.

오늘날의 최신 리튬 이온 배터리도 흑연을 양극으로 사용하고 있습니다. 이전 리튬 이온 배터리는 전통적인 흑연 재료를 사용했지만 이제 그래핀을 더욱 쉽게 사용할 수 있게 되면서 이제 그래핀 양극이 대신 사용되고 있습니다. 그 이유는 주로 두 가지입니다. 1. 그래핀 양극은 에너지를 더 잘 유지하고 2. 기존 리튬 이온 배터리보다 10배 빠른 충전 시간을 약속합니다.

요즘 충전식 리튬 이온 배터리가 점점 더 대중화되고 있습니다. 이제 이러한 제품은 가전제품, 휴대용 전자 제품, 노트북, 스마트폰, 하이브리드 전기 자동차, 군용 차량 및 항공우주 응용 분야에서도 자주 사용됩니다.