Qrafitin elektrik enerjisini keçirmə qabiliyyəti, eyni zamanda vacib komponentlərdən istiliyi yaymaq və ya ötürmək qabiliyyəti onu yarımkeçiricilər, elektrik mühərrikləri və hətta müasir batareyaların istehsalı da daxil olmaqla elektronika tətbiqləri üçün əla material halına gətirir.
Alimlər və mühəndislər qrafenə atom səviyyəsində tək bir qrafit təbəqəsi deyirlər və bu nazik qrafen təbəqələri bükülərək nanotüplərdə istifadə olunur. Bu, çox güman ki, təsirli elektrik keçiriciliyi və materialın müstəsna möhkəmliyi və sərtliyi ilə əlaqədardır.
Bugünkü karbon nanotüpləri uzunluq-diametr nisbəti 132.000.000:1-ə qədərdir ki, bu da digər materiallardan xeyli böyükdür. Yarımkeçiricilər dünyasında hələ də olduqca yeni olan nanotexnologiyada istifadə edilməklə yanaşı, qeyd etmək lazımdır ki, əksər qrafit istehsalçıları onilliklərdir yarımkeçiricilər sənayesi üçün müəyyən növ qrafit istehsal edirlər.
2. Elektrik mühərrikləri, generatorlar və alternatorlar
Karbon qrafit materialı həmçinin elektrik mühərriklərində, generatorlarda və alternatorlarda karbon fırçalar şəklində tez-tez istifadə olunur. Bu halda, "fırça" stasionar naqillər və hərəkət edən hissələrin kombinasiyası arasında cərəyan keçirən bir cihazdır və adətən fırlanan valda yerləşir.
3. İon İmplantasiyası
Qrafit hazırda elektronika sənayesində daha çox istifadə olunur. O, həmçinin ion implantasiyasında, termocütlərdə, elektrik açarlarında, kondensatorlarda, tranzistorlarda və batareyalarda da istifadə olunur.
İon implantasiyası, müəyyən bir materialın ionlarının elektrik sahəsində sürətləndirildiyi və hopdurma forması kimi başqa bir materiala təsir etdiyi bir mühəndislik prosesidir. Bu, müasir kompüterlərimiz üçün mikroçiplərin istehsalında istifadə olunan əsas proseslərdən biridir və qrafit atomları adətən bu silikon əsaslı mikroçiplərə daxil edilən atom növlərindən biridir.
Qrafitin mikroçiplərin istehsalındakı unikal rolundan əlavə, qrafit əsaslı innovasiyalar hazırda ənənəvi kondensatorları və tranzistorları əvəz etmək üçün də istifadə olunur. Bəzi tədqiqatçıların fikrincə, qrafen silikona alternativ ola bilər. O, ən kiçik silikon tranzistordan 100 dəfə nazikdir, elektrik enerjisini daha səmərəli şəkildə keçirir və kvant hesablamalarında çox faydalı ola biləcək ekzotik xüsusiyyətlərə malikdir. Qrafen müasir kondensatorlarda da istifadə edilmişdir. Əslində, qrafen superkondensatorlarının ənənəvi kondensatorlardan 20 dəfə daha güclü olduğu (20 Vt/sm3 buraxdığı) və bugünkü yüksək güclü litium-ion batareyalarından 3 dəfə daha güclü ola biləcəyi iddia edilir.
4. Batareyalar
Batareyalara (quru element və litium-ion) gəldikdə, karbon və qrafit materialları da burada mühüm rol oynamışdır. Ənənəvi quru elementli batareyalarda (radiolarımızda, fənərlərimizdə, pultlarımızda və saatlarımızda tez-tez istifadə etdiyimiz batareyalar) metal elektrod və ya qrafit çubuğu (katod) nəm elektrolit pastası ilə əhatə olunmuşdur və hər ikisi metal silindrin içərisindədir.
Bugünkü müasir litium-ion batareyaları da anod kimi qrafitdən istifadə edir. Köhnə litium-ion batareyaları ənənəvi qrafit materiallarından istifadə edirdi, lakin qrafen getdikcə daha asan əldə edildiyi üçün indi qrafen anodlarından istifadə olunur - əsasən iki səbəbdən; 1. qrafen anodları enerjini daha yaxşı saxlayır və 2. ənənəvi litium-ion batareyasından 10 dəfə daha sürətli doldurma müddəti vəd edir.
Doldurula bilən litium-ion batareyaları bu günlərdə getdikcə daha populyarlaşır. Onlardan hazırda tez-tez məişət texnikasında, portativ elektronikada, noutbuklarda, smartfonlarda, hibrid elektrik avtomobillərində, hərbi nəqliyyat vasitələrində və aerokosmik tətbiqlərdə də istifadə olunur.
Yazı vaxtı: 15 Mart 2021