科技日报北京8月12日电（记者张佳欣）据最新一期《天然 通信》杂志报导，韩国基础科学研究所开发出一种冲破性要领，可制备出毫米级晶粒、镜面般平滑的石墨薄膜。晶粒尺寸约为传统人造石墨的1万倍，机能靠近单晶石墨理论极限。这一结果有望鞭策高品质石墨于热治理、电子器件、进步前辈电池等范畴的运用迈向新台阶。
力学测试成果显示，该石墨薄膜的杨氏模量到达969吉帕斯卡，拉伸强度1.29吉帕斯卡，靠近单晶石墨的理论极限，平面热导率高达2034瓦/米 开尔文，跨越铜的程度，电导率高达22500西门子/厘米，刷新了宏不雅人造石墨的机能纪录。
石墨因优秀的电导率及热导率，被广泛用在电池负极、电磁屏蔽、催化及核技能等范畴。但持久以来，传统高温处置惩罚聚合物薄膜或者制备高取向热解石墨的要领，获得的质料晶粒较小、密度不足、外貌易起皱。这些缺陷制约了石墨于高端运用中的潜力。
针对于这一难题，团队提出“多孔基底”计谋，即于石墨生长完成后，经由过程选择性蒸发镍-钼合金中的镍，形成海绵状基底，从而显著减弱了石墨与金属外貌的彼此作用，也有用地消弭了冷却历程中的界面应力，避免薄膜形成皱纹或者扭结。
新工艺可实现每一秒6.2层的超高速生长，比传统要领快20倍以上，合适年夜面积范围化出产。此外，经由过程于金属箔外貌预先刻蚀图案，还有能将石墨薄膜定制成繁杂外形，例如用在机械测试的狗骨形试样。这类可控性为定制化器件制造及现实运用提供了新可能。
该研究刷新了人造石墨的极限，使晶粒尺寸到达毫米级，可媲美罕见的自然石墨晶体。但与自然质料差别，这类薄膜于外形、厚度及纯度上都能切确节制，标记着质料设计与机能的庞大奔腾。
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