CAS NO:1034343-98-0 גרפן

עקרון הליבה של שימוש בגרפן להשגת מחסום פיזי בציפויים נגד-קורוזיה מבוסס על מבנה הגיליון הדו-מימדי-החד-שכבתי שלו. לאחר יצירת הציפוי הוא יוצר "מחסום מבוך יריעות" רציף מחובר וצפוף במרחב. הוא חוסם את חדירתם של חומרים קורוזיביים כמו מים, חמצן וכלוריד למצע המתכת משלושה מימדים: מחסום מרחבי, הארכת נתיב ואיטום פגמים. יחד עם זאת, היציבות הכימית שלו יכולה למנוע מהחומר להשתתף בתגובת הקורוזיה, ולבסוף לשפר משמעותית את ביצועי הציפוי נגד קורוזיה.

ניתן לסכם את הליבה של שינוי גרפן עם סוכני צימוד סילאן באופן הבא: תוך שימוש בקבוצות הפונקציונליות הכפולות של סוכני צימוד סילאן כגשר, נוצרים קשרים קוולנטיים Si-O-C יציבים באתרי הפגמים של גרפן, ומשיגים השתלה ממוקדת של סוכני צימוד סילאן; בסופו של דבר, דרך הקצוות הפונקציונליים האורגניים החיצוניים, פיזור הגרפן משתפר בו זמנית וכוח ההקשר בין המטריצה ​​לממשק מוגבר. יתרה מכך, מכיוון שרק אתרי הפגמים משתנים, מבנה ה-sp² והמאפיינים הטבועים של גרפן נשמרים בצורה מקסימלית, מה שהופך אותו לשיטה יעילה שמאזנת את אפקט השינוי ושימור הביצועים.

על ידי מילוי הפערים וגישור פונונים עם חומרי ממשק תרמי (TIM), ושיפור אזור המגע באמצעות אופטימיזציה של תהליך כאמצעי עזר, ובהתבסס על התכנון המבני של החומר המרוכב כדי להתאים לשידור פונון/CTE, שלושת האלמנטים עובדים יחד כדי להפחית משמעותית את ההתנגדות התרמית של הממשק.

בהתבסס על המבנה של שכבות דו-ממדיות-אולטרה-גדולות, תכונות מכניות גבוהות במיוחד ושטח פנים ספציפי גבוה, כמות תוספת נמוכה יכולה ליצור רשת שכבות רציפה במטריצת הגומי; למניעת-קריעה, חיזוק יעיל מושג באמצעות הטיית סדקים, הצמדה, גישור + העברת מתח חזק בממשק; לאנטי-הזדקנות, הגנה מרובה-אפקטים מושגת באמצעות המחסום הפיזי של שכבות דו-צפופות (חמצן/אולטרה סגול/אוזון) + לכידת רדיקלים חופשיים באתרי פגמים.

המוליכות התרמית הגבוהה במיוחד של גרפן-שכבת חד-שכבתית מושלמת נובעת מהתמסורת-לטווח ארוך, עם התנגדות-נמוכה של פונונים לאורך כיוון המישור (הנתיב החופשי הממוצע במיקרומטר-); פגמים פועלים כמרכזי פיזור לפונונים, ומקצרים ישירות את הנתיב החופשי הממוצע של הפונונים דרך פיזור גיאומטרי/כימי. עלייה במספר השכבות מציגה פיזור פונון בין-שכבתי וצימוד מצבים, אשר משבשים את השידור היעילה של הפונונים בתוך המטוס, ומפחית מהותית את היעילות של שידור הפונונים. יתרה מכך, האפקט המשולב מכפיל את אפקט הפיזור.