エレクトロニクスアプリケーションでのグラファイトの使用

グラフェンは、科学者やエンジニアが原子レベルでグラファイトの単層と呼んでいるものであり、これらのグラフェンの薄層は巻き上げられ、ナノチューブに使用されています。これは、印象的な電気伝導率と、材料の並外れた強度と剛性が原因である可能性があります。

今日のカーボンナノチューブは、長さと直径の比率が最大132,000,000：1で構成されており、他のどの材料よりも大幅に大きくなっています。半導体の世界ではまだかなり新しいナノテクノロジーで使用されていることに加えて、ほとんどのグラファイトメーカーは、半導体業界向けに特定のグレードのグラファイトを数十年にわたって製造していることに注意してください。

2.電気モーター、発電機およびオルタネーター

カーボングラファイト材料は、電気モーター、発電機、オルタネーターにもカーボンブラシの形で頻繁に使用されます。この場合、「ブラシ」は固定ワイヤと可動部品の組み合わせの間で電流を流す装置であり、通常は回転シャフトに収納されています。

3.イオン注入

グラファイトは現在、エレクトロニクス業界でより頻繁に使用されています。イオン注入、熱電対、電気スイッチ、コンデンサ、トランジスタ、バッテリーにも使用されています。

イオン注入は、特定の材料のイオンが電場で加速され、含浸の形として別の材料に衝突する工学的プロセスです。これは、現代のコンピューター用のマイクロチップの製造に使用される基本的なプロセスの1つであり、グラファイト原子は通常、これらのシリコンベースのマイクロチップに注入される原子のタイプの1つです。

マイクロチップの製造におけるグラファイトの独自の役割に加えて、グラファイトベースのイノベーションは現在、従来のコンデンサやトランジスタの代わりにも使用されています。一部の研究者によると、グラフェンはシリコンに完全に代わる可能性があるとのことです。最小のシリコントランジスタの100分の1の薄さで、電気をはるかに効率的に伝導し、量子コンピューティングで非常に役立つエキゾチックな特性を備えています。グラフェンは、最新のコンデンサにも使用されています。実際、グラフェンスーパーキャパシターは、従来のキャパシター（20 W / cm3を放出）の20倍強力であり、今日の高出力リチウムイオン電池の3倍強力である可能性があります。

4.バッテリー

電池（乾電池とリチウムイオン）に関しては、炭素とグラファイトの材料がここでも役立っています。従来の乾電池（ラジオ、懐中電灯、リモコン、時計でよく使用する電池）の場合、金属電極またはグラファイトロッド（陰極）は湿った電解質ペーストで囲まれ、両方が内部にカプセル化されています金属シリンダー。

今日の最新のリチウムイオン電池は、アノードとしてグラファイトも使用しています。古いリチウムイオン電池は従来のグラファイト材料を使用していましたが、グラフェンがより容易に入手できるようになったため、代わりにグラフェンアノードが使用されています。主に2つの理由があります。1.グラフェンアノードはエネルギーをよりよく保持します。2。従来のリチウムイオン電池の10倍の充電時間を約束します。

充電式リチウムイオン電池は、最近ますます人気が高まっています。それらは現在、私たちの家電製品、携帯用電子機器、ラップトップ、スマートフォン、ハイブリッド電気自動車、軍用車両、および航空宇宙用途でもよく使用されています。