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石墨烯这种黑金材料,未来的前途是广大的,道路却是曲折的,目前世界上制备石墨烯比较常见的方法有四种。
微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉淀cvd法、氧化石墨还原法。
这其中cvd法最有可能应用于未来大规模量产,不过缺点很明显,无法得完美形态石墨烯,制备的是石墨烯薄膜,虽然层数可以小到单层,但无法形成晶体,外表看起来光滑连贯,实际上在分子层面上,有很大裂痕,因此电学性会差很多。
当初三星集团制备出对角30英寸的石墨烯晶片,就是用的cvd法。
至于其余几种方法,成本太高,做做样品还行,但大规模生产,不可能。
和当今世界普遍的制备石墨烯工艺不同,科技城出产的生产线设备,制备石墨烯方面,直接使用纳米级别的技术对石墨烯进行剥离、链接、镶嵌,从分子层面制造单层、双层及3…10的多层石墨烯薄膜或者晶片甚至晶体。
就这眼前第三部分中,四台湛蓝色的圆形高筒设备,里面便沉睡着数以万亿的纳米级机器人,只有通上电,在得到充能以后,他们才能有效且快速地对石墨烯进行制备。
至于第四部分,则是对石墨烯最后的洗涤以及抛光处理设备,当然,最重要的还是将石墨烯嵌于不同的基底之上。
石墨烯由于是二维材料,纳米级别,所以单层石墨烯根本无法用肉眼看到,而且容易损坏,必须借用各种基底进行镶嵌。
当然,如果技术足够,可以让石墨烯进行理论上结晶,不过这点很难,因为单层石墨烯一旦重叠的层数过多,那就不是石墨烯了,而是石墨了。
所以要让石墨烯保持二维材料的特性,不借用基底,很难办到,至少现在科技城都还没有开放那种技术。
庞大的生产线立于车间中,苏诚心潮不觉缓缓澎湃了起来。
“植物电池,太阳能充电宝,超级充电器,超微晶体管,超薄透明手机……这些玩意儿都是未来几年前景最为广阔的石墨烯产品,运作好了,money哗哗的来啊。”
相较于安眠枕头,石墨烯在未来几年的市场更大,运作好了,覆盖全球一切产业链,价值岂止万亿?
并且此时此刻,谁又能想到,基本只存在于实验室的大块石墨烯晶片,在这么一个小小的车间内,就能开始完美制造了。
平复一番心绪,苏诚没有迟疑,立刻让小工机器人开始操作石墨烯生产线,他要在这里,见证超维科技公司第一片石墨烯薄膜的诞生。
……
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第378章 石墨烯晶片(为盟主郝阿佑贺)
嗡!
通上电源,整条庞大的生产线,蓦然发出一阵剧烈的嗡鸣声,整个车间地面开始有规律地颤动起来。
片刻后,嗡鸣声依旧,但地面震动的幅度已经变得很小,再过一会儿,几乎消失。
六个小工机器人,分工明确,三个进行检修和操作生产线设备,另外三个迅速将石墨材料和基底材料运送到车间指定位置。
值得一提的是,尽管生产线第一部分的设备能对木头等非石墨物质,进行处理,进而合成石墨,不过和枕头生产线能合成枕芯一样,效率非常一般。
所以,还是得从外面运送进来现成的石墨,将其丢入第一部分设备进行再次锻造,那样生产速度会提升数倍,保证达到每日最高产量。
锻造之后,便是对石墨进行激光洗涤,接着才开始纳米制造石墨烯。
当然,现在世界上实验室最常见的cvd制造法,是不需要石墨矿的,因为那种方法是利用甲烷或者其它气体在铜箔上生长石墨烯,也就是所谓的气相沉积法。
这种石墨烯薄膜的生产,其实就是把气体通过一系列处理,特别是高温处理,使其生长在金属衬底上,直至在金属衬底上长满。
基本上,cvd制造法的原材料,大都是甲烷等,而不是石墨矿。
从原材料的选择上来论,科技城出产的生产线需要石墨,在强大纳米技术的支撑下,能制备出真正的单层、双层或者少层石墨烯,产量大,易剥离。
而cvd制造法也是能制备出相应的石墨烯,产量现目前不确定,但剥离方法较为复杂。