Die einzigartige Fähigkeit von Graphit, Elektrizität zu leiten und gleichzeitig Wärme von kritischen Komponenten abzuleiten oder abzuleiten, macht es zu einem großartigen Material für Elektronikanwendungen, einschließlich Halbleiter, Elektromotoren und sogar für die Herstellung moderner Batterien.
Graphen ist das, was Wissenschaftler und Ingenieure eine einzelne Graphitschicht auf atomarer Ebene nennen, und diese dünnen Graphenschichten werden aufgerollt und in Nanoröhren verwendet.Dies liegt wahrscheinlich an der beeindruckenden elektrischen Leitfähigkeit und der außergewöhnlichen Festigkeit und Steifigkeit des Materials.
Die heutigen Kohlenstoffnanoröhren sind mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von bis zu 132.000.000:1 aufgebaut, was deutlich größer ist als bei jedem anderen Material .Abgesehen von der Verwendung in der Nanotechnologie, die in der Welt der Halbleiter noch recht neu ist, sollte beachtet werden, dass die meisten Graphithersteller seit Jahrzehnten spezielle Graphitqualitäten für die Halbleiterindustrie herstellen.
2. Elektromotoren, Generatoren und Generatoren
Kohlegraphitmaterial wird auch häufig in Elektromotoren, Generatoren und Lichtmaschinen in Form von Kohlebürsten verwendet.In diesem Fall ist eine „Bürste“ ein Gerät, das Strom zwischen stationären Drähten und einer Kombination aus beweglichen Teilen leitet und normalerweise in einer rotierenden Welle untergebracht ist .
3. Ionenimplantation
Graphit wird mittlerweile häufiger in der Elektronikindustrie eingesetzt.Es wird auch in der Ionenimplantation, Thermoelementen, elektrischen Schaltern, Kondensatoren, Transistoren und Batterien verwendet.
Die Ionenimplantation ist ein technischer Prozess, bei dem Ionen eines bestimmten Materials in einem elektrischen Feld beschleunigt und als eine Form der Imprägnierung in ein anderes Material eingekoppelt werden.Dies ist einer der grundlegenden Prozesse, die bei der Herstellung von Mikrochips für unsere modernen Computer verwendet werden, und Graphitatome sind typischerweise eine der Atomarten, die in diese auf Silizium basierenden Mikrochips infundiert werden.
Neben der einzigartigen Rolle von Graphit bei der Herstellung von Mikrochips werden Innovationen auf Graphitbasis nun auch verwendet, um traditionelle Kondensatoren und Transistoren zu ersetzen.Laut einigen Forschern könnte Graphen eine mögliche Alternative zu Silizium insgesamt sein.Er ist 100-mal dünner als der kleinste Siliziumtransistor, leitet Elektrizität viel effizienter und hat exotische Eigenschaften, die für Quantencomputer sehr nützlich sein können.Graphen wurde auch in modernen Kondensatoren verwendet.Tatsächlich sind Graphen-Superkondensatoren angeblich 20-mal leistungsstärker als herkömmliche Kondensatoren (Freisetzung von 20 W/cm3) und möglicherweise 3-mal stärker als die heutigen Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien.
4. Batterien
Bei Batterien (Trockenzellen und Lithium-Ionen) spielen auch hier Kohlenstoff- und Graphitmaterialien eine entscheidende Rolle.Im Fall einer traditionellen Trockenzelle (die Batterien, die wir oft in unseren Radios, Taschenlampen, Fernbedienungen und Uhren verwenden) ist eine Metallelektrode oder ein Graphitstab (die Kathode) von einer feuchten Elektrolytpaste umgeben, und beide sind darin eingekapselt ein Metallzylinder.
Die heutigen modernen Lithium-Ionen-Batterien verwenden auch Graphit – als Anode.Ältere Lithium-Ionen-Batterien verwendeten herkömmliche Graphitmaterialien, aber jetzt, da Graphen immer leichter verfügbar ist, werden jetzt stattdessen Graphen-Anoden verwendet – hauptsächlich aus zwei Gründen;1. Graphen-Anoden halten die Energie besser und 2. sie versprechen eine 10-mal schnellere Ladezeit als eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie .
Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkus erfreuen sich heutzutage immer größerer Beliebtheit.Sie werden heute häufig in unseren Haushaltsgeräten, tragbaren Elektronikgeräten, Laptops, Smartphones, Hybrid-Elektroautos, Militärfahrzeugen und auch in Luft- und Raumfahrtanwendungen eingesetzt.
Postzeit: 15. März 2021