石墨烯獨特的結構使其具有前所未有的優越性能:極高的電荷載流子遷移率[15000cm2/(V?s)][1]、熱傳導性[5300 W/(m?K)][2],以 及非凡的力學性能[3]。它還 表現出卓越的線性光學行為,包 括優異的光學透過率(97.3% )和超高的理論表面積(2600 m2/g)[4-6]。同 時,石 墨烯是迄今為止所檢測過的最堅固的材料,結構上,碳原子以六邊形的網格結合在一起,是 極具彈性的晶體[7-9],具 有很高的本征電子遷移率。
目前,石墨 烯材料可以通過多種化學和物理方法制備。例如,自上而下的方法,其操作可通過在液體中直接剝落、輔助以表面活性劑來實現;也可通過邊緣功能化來實現;或者在石墨 烯層之間插入一種化學物質來減弱其間的相互作用來實現。除此之外,還有自底向上的方法,如無底的化學氣相沉積和溶劑熱加工獲得石墨烯薄片[10]。為了得到較大面積的石墨烯薄膜,化學組 裝和電化學沉積是較為成熟的方法。在低溫條件下,化 學組裝可以較容易地在各種襯底上實現。同時,石墨烯材料可通過化學、光熱輻照和聲波 等方法進行改性,得到元素摻雜的石墨烯,以及層間距可調的石墨烯材料。
飛秒激光對石墨烯材料的制備與加工,由于具 有無污染、非接觸、高精度、高靈活性、無需苛刻的反應條件等特點,受到了廣泛的關注[11]。飛秒激光加工石墨烯材料的應用研究主要集中于多種環境下石墨烯基的材料加工及還原,并應用于相應的石墨烯基的電學設備器件[12-13]、光學設備器件[14-15]、高強度材料[16]、催化劑[17]、傳感器[18]、柔性機器人[19-21]、能量轉換和存儲裝置[22-25]等。
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結束語
石墨烯材料的特殊結構決定了其具有獨特的性能,并得到了廣泛的關注和研究。本文介紹了飛秒激光加工石墨烯材料的高精度、無需掩模、無污染等優點,分別從飛秒激光加工石墨烯薄膜和液相燒蝕石墨烯分散液兩方面進行了重點的介紹。同時,飛秒激光加工的石墨烯材料在電子和信息領域,以及集成器件的應用中都體現出極大的優勢并廣泛應用于光電子器件、傳感器、超級電容等領域。
2020-10
的挑戰。 而新興的納米制造技術將突破傳統半導體制造工藝的極限,克服短通道效應、寄生電容、互聯延遲以及功耗過大等問題,使微電子器件向著更小、更快、更冷發展。石墨烯自 2004 年被發現以來一直受到全世界研究者們極大的關注和研究[1-2]。 由于其優異的電學、物理、光學等性質,被譽為… [了解更多]
2020-10
0 引言石墨加工過程中,各類機床利用高速旋轉的刀具對石墨的外形進行加工。 受旋轉刀具與工件材料之間剪切力的影響,工件材料將產生大量帶初速度的石墨粉塵。 但我國石墨加工企業除塵系統相對落后,使得石墨材料在加工過程中產生的高濃度粉塵不能被迅速的處理掉,導致加工車間粉塵濃度嚴重超標,給… [了解更多]
2020-10
1 引言存在易變形、崩碎斷裂和刀具磨損嚴重等問題,加工表面質量難以直接準確測量 。表面粗糙度是衡量零件加工產品質量的核心指標,常見的測量方法有對試樣表面進行光切、樣塊和粗糙度儀等接觸式直接測量法、非接觸式測量法以及納米表面粗糙度分析法[2]。直接測量時存在接觸工件的探針易磨損、誤… [了解更多]
2020-10
0 引 言石墨材料相對于銅材料在加工效率、精密微細零部件加工和自動化生產加工中優勢顯著,石墨電極在模具制造中逐漸取代銅電極被廣泛應用于電火花成形加工(簡稱EDM)。近年來自動化生產以單件、個性化、零件結構復雜、高精度的特征在模具行業逐漸推廣。對精密微細電極的要求也越來越苛刻,提升… [了解更多]
2020-10
石墨電極經錐螺紋相互連接后,才可以進入電冶煉爐里進行使用。 多年實踐證實電爐中的石墨電極斷裂的事故 90%發生在電極連接部位,所以石墨電極質量的重點就是理化指標和機械加工兩項[1]。石墨電極經一系列工序處理后合格的毛坯進入最后一道工序———機械加工,除了簡單的外圓加工外,就是加工… [了解更多]