Sum lyklalimur í kolvetnistilfarsfamiljuni vísa grafittark breið forritsútlit í orku, elektronikki, kemikaliuverkfrøði og loftrúmd orsakað av teirra framúr termisku og el-leiðslu, kemiska stabiliteti og mekanisku styrki. Seinastu árini, við skjótari framgongd av tilfarsvísindum og verkfrøði, hevur gransking av grafittarkum hildið fram at dýpast, og tað hevur við sær munandi framgongd í strukturellari sniðgeving, avrikisoptimering og funktionellum forritum.
1. Grafitblað Fyrireikingartøkni
Fyrireikingartilgongdin til grafittark ávirkar beinleiðis teirra mikrostruktur og makroskopisku eginleikar, og er tí framvegis eitt kjarnugranskingarøki. Siðvenja er, at grafittark vanliga verða framleidd gjøgnum kompressiónsforming ella høg-hitagrafitisering av natúrligum flakagrafitti, men hesir háttaløg hava við sær avmarkaðan tættleika og einsháttað. Seinastu árini hava granskarar ment ymiskar nýggjar fyrireikingartøkni, eitt nú kemisk damp-avseting (CVD), polymer-forgangsumlegging, og hybrid-hættir (t.d. grafit-samsettir við harpiksum, metallum ella keramikki).
Millum teirra kann CVD-tøkni leggja høgar grafittfilmar inn á undirlagsflatur. Við at regulera lutfallið og hitan á reaktantgassunum (so sum metan, vetni og argon), kann talið av grafitløgum og kornstødd nágreiniliga stýrast. Harumframt hevur pyrolytisk grafitisering grundað á polymerforstøðir sum polyimid (PI) eisini vakt munandi ans. Hesin hátturin nýtir høga{4}}hitaviðgerð (yvir 2800 stig ) til at kolsýra og umskipa organiskt evni til ein grafittbygnað. Tey grafitarkini, sum eru fingin, vísa høga orientering og framúr hitaleiðslu.
2. Avrikisoptimering og broytingargransking
Avrikisoptimeringin av grafitarkum snýr seg fyrst og fremst um hitaleiðslu, el-leiðslu, mekaniska styrki og tæringsmótstøðuføri. Viðvíkjandi termiskari leiðslu hava granskarar funnið útav, at tað kann betra munandi um teirra í {2}plane hitaleiðslu, um termiska leiðsluføri hevur funnið útav, at tað kann betra um teirra í{2}plane hitaleiðslu. Hitaleiðslan hjá nøkrum høgt orienteraðum grafitarkum hevur verið meira enn 1500 W/(m·K). Viðvíkjandi elleiðslu, doping við elementum sum nitrogen og bor ella at innføra armeringsfasur sum kol nanorør og grafen kunnu betra um teirra elektronflutning enn meira.
Hvat mekaniskari styrki viðvíkur, meðan grafittarkini hava høga trýststyrki, so eru teirra strekkstyrki og seigleika lutfalsliga lág, og avmarka teirra nýtslu í last{0}}, sum bera strukturar. Fyri at viðgera hetta hava granskarar kannað loysnir sum kolfibur{{2} armerað grafittsamsett og grafit/metal samsett ark, sum økja um samlaðar mekaniskar eginleikar við at innføra høgt-styrki sekund-fasa tilfar. Harumframt verður fyri serligar nýtslur (so sum kemisk tæringsvernd), yvirflatuhúðtøkni (so sum nikkelpláting, SiC-húðing ella Al2O2-húðing) nýtt til at økja um tæringsmótstøðuførið hjá grafittplátum.
3. Framgongd í funktionellum forritum
Teir serligu eginleikarnir hjá grafitarkum hava gjørt tey virðismikil á ymiskum økjum. Á orkuøkinum verða høg-termisk leiðslugrafitbløð nógv brúkt í litiumbattaríhitastýring, hálvleiðaratólshitaspreinging, og sólhitaumleggingarskipanir. Til dømis verða grafitarkini nýtt sum hitaspreingingsundirlag í el-akfarsbattarípakkum, og minka um battarírakstrarhita og leingja battarílívið í roynd og veru.
Á elektronikkøkinum verða grafittark, orsakað av teirra framúr elektrisku eginleikum, nýtt í fleksiblum rásplátum, elektromagnetiskum verjutilfari, og hitaspreingingslutum til høg-}átta elektronisk tól. Harumframt bjóðar menningin av grafen-}}grafit-samsettum arkum møguligar loysnir til næsta- ættarlið av høgari->frekvens elektroniskum tólum. Í kemikaliuídnaðinum eru grafitark, orsakað av teirra høga{6}}hita og tæring-} mótstøðuførum eginleikum, eitt ideelt val til reaktorfóður, innsiglingartilfar og høg{8}}hitafiltur.
4. Framtíðar granskingarleiðir
Hóast grafittarkgransking hevur fingið nógv gjøgnumbrot, so eru avbjóðingar framvegis, so sum høgi kostnaðurin av stór{0}}}skala framleiðslu og ikki nóg mikið av stabiliteti í nøkrum ekstremum umhvørvum. Framtíðar gransking kann snúgva seg um hesi øki:
1. Grøn og lág-kostnaðarframleiðslutøkni: At menna orku-)virknar og effektivar syntesutilgongdir til at stuðla vinnuligu nýtsluni av grafitarkum;
2. Fleirfunktionelt integrerað sniðgeving: Optimera hita-, el- og mekaniskar eginleikar gjøgnum samsett konstruktiónsdesign;
3. Ekstrem umhvørvistilpassing: Kanna tann langa-} og stabilitetin av grafitarkum undir høgum hita, sterkari geisling ella álvarsligari tæring;
4. Kanna nýggj forrit: Forrit í kvantutólskøling, rúmdartøkni og lívfrøðiligum tilfari.
Samanumtikið kann sigast, at grafittarkgransking er skjótt í menning. Við framhaldandi gjøgnumbrotum í framleiðslutøkni, avrikiseftirliti og funktionellum forritum, fer leikluturin í høgum{1}}end framleiðslu og strategiskum framkomnum vinnugreinum at fáa alsamt størri týdning.
