Khả năng dẫn điện độc đáo của than chì trong khi tản nhiệt hoặc truyền nhiệt ra khỏi các thành phần quan trọng khiến nó trở thành vật liệu tuyệt vời cho các ứng dụng điện tử bao gồm chất bán dẫn, động cơ điện và thậm chí cả sản xuất pin hiện đại.
Graphene là thứ mà các nhà khoa học và kỹ sư gọi là một lớp than chì đơn ở cấp độ nguyên tử, và những lớp graphene mỏng này đang được cuộn lại và sử dụng trong các ống nano. Điều này có thể là do độ dẫn điện ấn tượng và độ bền cũng như độ cứng đặc biệt của vật liệu.
Các ống nano carbon ngày nay được chế tạo với tỷ lệ chiều dài trên đường kính lên tới 132.000.000:1, lớn hơn đáng kể so với bất kỳ vật liệu nào khác. Bên cạnh việc được sử dụng trong công nghệ nano, vẫn còn khá mới trong thế giới bán dẫn, cần lưu ý rằng hầu hết các nhà sản xuất than chì đã sản xuất các loại than chì cụ thể cho ngành công nghiệp bán dẫn trong nhiều thập kỷ.
2. Động cơ điện, máy phát điện và máy phát điện xoay chiều
Vật liệu than chì cũng thường được sử dụng trong động cơ điện, máy phát điện và máy phát điện xoay chiều dưới dạng chổi than. Trong trường hợp này, "chổi than" là thiết bị dẫn dòng điện giữa các dây tĩnh và tổ hợp các bộ phận chuyển động, và thường được đặt trong trục quay.
3. Cấy ion
Than chì hiện đang được sử dụng thường xuyên hơn trong ngành công nghiệp điện tử. Nó cũng được sử dụng trong cấy ion, cặp nhiệt điện, công tắc điện, tụ điện, bóng bán dẫn và pin.
Cấy ion là một quá trình kỹ thuật trong đó các ion của một vật liệu cụ thể được tăng tốc trong một trường điện và bị tác động vào một vật liệu khác, như một hình thức tẩm. Đây là một trong những quá trình cơ bản được sử dụng trong sản xuất vi mạch cho máy tính hiện đại của chúng ta và các nguyên tử than chì thường là một trong những loại nguyên tử được truyền vào các vi mạch dựa trên silicon này.
Bên cạnh vai trò độc đáo của graphite trong sản xuất vi mạch, những cải tiến dựa trên graphite hiện đang được sử dụng để thay thế tụ điện và bóng bán dẫn truyền thống. Theo một số nhà nghiên cứu, graphene có thể là một giải pháp thay thế khả thi cho silicon. Nó mỏng hơn 100 lần so với bóng bán dẫn silicon nhỏ nhất, dẫn điện hiệu quả hơn nhiều và có các đặc tính kỳ lạ có thể rất hữu ích trong điện toán lượng tử. Graphene cũng đã được sử dụng trong tụ điện hiện đại. Trên thực tế, siêu tụ điện graphene được cho là mạnh hơn tụ điện truyền thống gấp 20 lần (giải phóng 20 W/cm3) và có thể mạnh hơn gấp 3 lần so với pin lithium-ion công suất cao hiện nay.
4. Pin
Khi nói đến pin (pin khô và pin lithium-Ion), vật liệu carbon và than chì cũng đóng vai trò quan trọng ở đây. Trong trường hợp pin khô truyền thống (pin mà chúng ta thường sử dụng trong radio, đèn pin, điều khiển từ xa và đồng hồ), điện cực kim loại hoặc thanh than chì (cực âm) được bao quanh bởi một chất điện phân ẩm và cả hai đều được bao bọc trong một xi lanh kim loại.
Pin lithium-ion hiện đại ngày nay cũng sử dụng than chì — làm cực dương. Pin lithium-ion cũ sử dụng vật liệu than chì truyền thống, tuy nhiên hiện nay graphene đang trở nên dễ kiếm hơn, nên hiện đang sử dụng cực dương graphene — chủ yếu vì hai lý do; 1. cực dương graphene giữ năng lượng tốt hơn và 2. nó hứa hẹn thời gian sạc nhanh hơn 10 lần so với pin lithium-ion thông thường.
Pin lithium-ion có thể sạc lại đang ngày càng trở nên phổ biến hơn trong thời gian gần đây. Chúng hiện thường được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, thiết bị điện tử cầm tay, máy tính xách tay, điện thoại thông minh, xe điện hybrid, xe quân sự và trong các ứng dụng hàng không vũ trụ.
Thời gian đăng: 15-03-2021