흑연은 전기를 전도하면서 중요한 구성 요소에서 열을 발산 또는 전달하는 고유한 능력으로 인해 반도체, 전기 모터, 심지어는 현대식 배터리 생산을 포함한 전자 제품 응용 분야에 훌륭한 재료가 됩니다.
그래핀은 과학자와 엔지니어가 원자 수준에서 흑연의 단일 층이라고 부르는 것이며, 이 얇은 그래핀 층은 롤업되어 나노튜브에 사용됩니다.이는 인상적인 전기 전도성과 재료의 뛰어난 강도 및 강성 때문일 수 있습니다.
오늘날의 탄소 나노튜브는 최대 132,000,000:1의 길이 대 지름 비율로 구성되어 있으며, 이는 다른 어떤 물질보다 훨씬 큽니다.반도체 세계에서 아직 다소 생소한 나노 기술에 사용되는 것 외에도 대부분의 흑연 제조업체는 수십 년 동안 반도체 산업을 위해 특정 등급의 흑연을 만들어 왔습니다.
2. 전기 모터, 발전기 및 교류 발전기
탄소 흑연 재료는 또한 탄소 브러시 형태로 전기 모터, 발전기 및 교류 발전기에 자주 사용됩니다.이 경우 "브러시"는 고정 와이어와 움직이는 부품의 조합 사이에 전류를 전도하는 장치이며 일반적으로 회전축에 들어 있습니다.
3. 이온 주입
흑연은 이제 전자 산업에서 더 자주 사용됩니다.이온 주입, 열전대, 전기 스위치, 커패시터, 트랜지스터 및 배터리에도 사용됩니다.
이온 주입은 특정 물질의 이온이 전기장에서 가속되어 다른 물질에 충격을 가하는 엔지니어링 프로세스입니다.이것은 현대 컴퓨터용 마이크로칩 생산에 사용되는 기본 공정 중 하나이며 흑연 원자는 일반적으로 이러한 실리콘 기반 마이크로칩에 주입되는 원자 유형 중 하나입니다.
마이크로칩 생산에서 흑연의 독특한 역할 외에도 흑연 기반 혁신은 현재 기존 커패시터와 트랜지스터를 대체하는 데 사용되고 있습니다.일부 연구자에 따르면 그래핀은 실리콘의 대안이 될 수 있습니다.이것은 가장 작은 실리콘 트랜지스터보다 100배 더 얇고, 훨씬 더 효율적으로 전기를 전도하며, 양자 컴퓨팅에서 매우 유용할 수 있는 이국적인 특성을 가지고 있습니다.그래핀은 현대의 커패시터에도 사용되었습니다.실제로 그래핀 슈퍼커패시터는 기존 커패시터(20W/cm3 방출)보다 20배 더 강력하며 오늘날의 고출력 리튬 이온 배터리보다 3배 더 강력할 수 있습니다.
4. 배터리
배터리(건전지 및 리튬 이온)와 관련하여 탄소 및 흑연 재료도 여기에서 중요한 역할을 했습니다.전통적인 건전지(무전기, 손전등, 리모콘 및 시계에 자주 사용하는 건전지)의 경우 금속 전극 또는 흑연 막대(음극)가 축축한 전해질 페이스트로 둘러싸여 있으며 둘 다 내부에 캡슐화되어 있습니다. 금속 실린더 .
오늘날의 현대식 리튬 이온 배터리도 흑연을 양극으로 사용하고 있습니다.구형 리튬 이온 배터리는 전통적인 흑연 재료를 사용했지만 이제 그래핀을 더 쉽게 사용할 수 있게 되면서 그래핀 양극이 대신 사용됩니다. 대부분 두 가지 이유 때문입니다.1. 그래핀 양극은 에너지를 더 잘 유지하고 2. 기존 리튬 이온 배터리보다 10배 빠른 충전 시간을 약속합니다.
충전식 리튬 이온 배터리가 요즘 점점 더 대중화되고 있습니다.그들은 이제 가전 제품, 휴대용 전자 제품, 랩톱, 스마트 폰, 하이브리드 전기 자동차, 군용 차량 및 항공 우주 응용 분야에서도 자주 사용됩니다.
게시 시간: 2021년 3월 15일