CAS رقم: 1034343-98-0 الجرافين

يعتمد المبدأ الأساسي لاستخدام الجرافين لتحقيق حاجز مادي في-الطلاءات المضادة للتآكل على بنية الصفائح ذات البعد الواحد-الطبقة الثانية-. بعد تشكيل الطلاء، فإنه يشكل "حاجز متاهة صفائحي" مترابط وكثيف ومستمر في الفضاء. إنه يمنع تغلغل الوسائط المسببة للتآكل مثل الماء والأكسجين وأيونات الكلوريد إلى الركيزة المعدنية من ثلاثة أبعاد: الحاجز المكاني، وتمديد المسار، وختم العيوب. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يمنع استقرارها الكيميائي المادة من المشاركة في تفاعل التآكل، مما يؤدي في النهاية إلى تحسين أداء مقاومة التآكل للطلاء بشكل ملحوظ.

يمكن تلخيص جوهر تعديل الجرافين باستخدام عوامل اقتران السيلاني على النحو التالي: باستخدام المجموعات الوظيفية المزدوجة لعوامل اقتران السيلاني كجسر، يتم تشكيل روابط تساهمية Si-O-C مستقرة في مواقع عيوب الجرافين، مما يحقق التطعيم المستهدف لعوامل اقتران السيلاني؛ في النهاية، من خلال الأطراف الوظيفية العضوية الخارجية، يتم تحسين تشتت الجرافين في وقت واحد ويتم تعزيز قوة الترابط بين المصفوفة والواجهة. علاوة على ذلك، نظرًا لأنه يتم تعديل مواقع العيوب فقط، يتم الاحتفاظ ببنية sp² والخصائص المتأصلة للجرافين إلى أقصى حد، مما يجعلها طريقة فعالة توازن بين تأثير التعديل والاحتفاظ بالأداء.

من خلال سد الفجوات وسد الفونونات بمواد الواجهة الحرارية (TIM)، وتعزيز منطقة الاتصال من خلال تحسين العملية كإجراء مساعد، واستنادًا إلى التصميم الهيكلي للمادة المركبة لتتناسب مع انتقال الفونون / CTE، تعمل العناصر الثلاثة معًا لتقليل المقاومة الحرارية للواجهة بشكل كبير.

استنادًا إلى بنية طبقتين كبيرتين-بالغتي الحجم-كبيرتين، وخصائص ميكانيكية عالية جدًا-، ومساحة سطح محددة عالية، يمكن أن تشكل كمية إضافة منخفضة شبكة طبقة متواصلة في المصفوفة المطاطية؛ بالنسبة لمقاومة التمزق-، يتم تحقيق التعزيز الفعال من خلال انحراف الشقوق، والتثبيت، والجسور + نقل ضغط الواجهة القوي؛ من أجل مكافحة-الشيخوخة، يتم تحقيق الحماية من التأثيرات المتعددة-من خلال الحاجز المادي المكون من طبقتين كثيفتين -بعديتين (الأكسجين / الأشعة فوق البنفسجية / الأوزون) + التقاط الجذور الحرة في مواقع العيوب.

تنبع الموصلية الحرارية العالية للغاية لطبقة الجرافين -المفردة المثالية من المدى الطويل-، والمقاومة المنخفضة- لانتقال الفونونات على طول الاتجاه المستوي (متوسط ​​المسار الحر بمقياس الميكرومتر-)؛ تعمل العيوب كمراكز تشتت للفونونات، مما يؤدي بشكل مباشر إلى تقصير متوسط ​​المسار الحر للفونونات من خلال التشتت الهندسي/الكيميائي. تؤدي الزيادة في عدد الطبقات إلى تشتت الفونون بين الطبقات واقتران الوضع، مما يعطل النقل الفعال للفونونات داخل المستوى، مما يقلل بشكل أساسي من كفاءة نقل الفونون. علاوة على ذلك، فإن التأثير المشترك يضاعف تأثير التشتت.