Grafit mikron toz, yüksek iletkenlik, termal stabilite ve kimyasal direnç gibi özellikleri sayesinde enerji depolama, sensörler ve kompozit malzemelerde sıkça kullanılır. Sol-jel yöntemi, grafit mikron tozunu ince filmler halinde yüzeylere uygulayarak bu özelliklerden faydalanmayı sağlar. Bu yazıda, Grafit Mikron Toz sol-jel kaplama sürecini adım adım açıklayacağız.
Grafit Mikron Toz: Yüksek saflıkta, 1-10 mikron boyutlarında.
Precursor: Tetraetilortosilikat (TEOS) veya benzeri silika bazlı bileşikler.
Çözücü: Etanol veya izopropanol.
Katalizör: Hidroklorik asit (HCl) veya amonyak.
Substrat: Cam, silikon veya metal yüzeyler.
Ekipman: Manyetik karıştırıcı, ultrasonik banyo, hassas terazi, sıcak plaka, fırın ve kaplama cihazı (örneğin spin-coater).
Grafit mikron toz, etanol içinde ultrasonik banyoda 30-60 dakika dağıtılarak homojen bir süspansiyon elde edilir. Bu adım, grafitin topaklanmasını önler ve çözelti içinde eşit dağılım sağlar.
Tetraetilortosilikat (TEOS), etanol ile karıştırılır. Çözeltiye deiyonize su ve HCl eklenerek hidroliz reaksiyonu başlatılır. pH değeri 2-3 aralığında tutulur. Çözelti, 1 saat boyunca karıştırılarak homojen hale getirilir.
Hazırlanan grafit süspansiyonu, TEOS çözeltisi ile karıştırılır. Karışım, 50-60°C sıcaklıkta 2-4 saat olgunlaştırılır. Hidroliz ve kondensasyon reaksiyonları ile kolloidal bir sol yapısı oluşur. Çözeltinin berrak ve stabil olduğundan emin olunmalıdır.
Kaplanacak yüzey (örneğin cam) temizlenmelidir. Yüzey, aseton ve etanol ile yıkanır, ardından deiyonize su ile durulanır ve kurutulur. Temiz bir yüzey, kaplamanın aderansını artırır.
Sol, spin-coating veya dip-coating teknikleriyle substrat üzerine uygulanır. Spin-coating yönteminde sol, substrat üzerine damlatılır ve 2000-3000 rpm hızda döndürülerek ince bir film tabakası oluşturulur.
Kaplanmış substrat, 100-150°C sıcaklıkta 1 saat kurutulur. Çözücü buharlaşır ve jel yapısı oluşur. Jel, katı bir ağ yapısına dönüşerek kaplamanın temelini oluşturur.
Jel kaplama, 500-700°C sıcaklıkta kontrollü bir atmosferde (örneğin argon veya azot) ısıl işleme tabi tutulur. Bu adım, organik kalıntıların uzaklaştırılmasını ve grafit mikron tozun silika matrisine gömülmesini sağlar. İşlem süresi, kaplamanın kalınlığına bağlı olarak 2-3 saat sürebilir.
Avantajlar: Sol-jel yöntemi, homojen kaplama, yüksek yüzey aderansı ve düşük maliyet sunar.
Uygulamalar: Grafit mikron toz kaplamalar, batarya anotları, termal yönetim sistemleri, sensörler ve katalizör destek malzemelerinde kullanılır.
Grafit Mikron Toz sol-jel kaplama yöntemi, grafitin eşsiz özelliklerini ince film formunda kullanarak ileri teknoloji uygulamaları için etkili bir çözüm sunar. Bu yöntemle üretilen kaplamalar, yüksek performans ve dayanıklılık sağlar. Süreci dikkatle uygulayarak üstün kaliteli sonuçlar elde edebilirsiniz.
