1. Základný rámec a kvantové vlastnosti disulfidu molybdénu
1.1 Kryštálový dizajn a vrstvený systém lepenia
(Prášok disulfidu molybdénu)
Disulfid molybdénu (MoS DVA) je dichalkogenid kovu (TMD) ktorý sa stal základným produktom v nadčasových priemyselných aplikáciách a inovatívnych nanotechnológiách.
Na atómovej úrovni, MoS ₂ kryštalizuje vo vrstvenej štruktúre, kde každá vrstva pozostáva z lietadla atómov molybdénu kovalentne vložených medzi dve lietadlá atómov síry, vývoj S– Mo– S trojvrstva.
Tieto trojvrstvy sú navzájom držané slabými van der Waalsovými silami, umožňujúce ľahké strihanie medzi okolitými vrstvami– budova, ktorá podporuje jej výnimočnú mazľavosť.
Termodynamicky najbezpečnejšia fáza je 2H (šesťuholníkový) fázy, ktorý je polovodivý a vykazuje priamu medzeru v jednovrstvovom type, hromadný prechod na nepriamu bandgap.
Tento dopad kvantovej zástavy, kde sa digitálne vlastnosti značne menia s hustotou, robí z MoS ₂ dizajnový systém na výskum dvojrozmerných rozmerov (2D) produkty nad rámec grafénu.
Na druhej strane, menej obvyklé 1T (štvoruholníkový) fáza je kovová a metastabilná, typicky generované chemickou alebo elektrochemickou interkaláciou, a je predmetom záujmu pre katalytické aplikácie a aplikácie na ukladanie energie.
1.2 Digitálna štruktúra pásma a optická spätná väzba
Digitálne obytné nehnuteľnosti MoS ₂ sú extrémne závislé od rozmerov, čo z neho robí špeciálny systém na objavovanie kvantových javov v nízkorozmerných systémoch.
Vo veľkom type, MoS ₂ pôsobí ako nepriamy polovodič s pásmovou medzerou približne 1.2 eV.
Avšak, pri zriedení na jednu atómovú vrstvu, kvantové obmedzenia dopady spôsobujú zmenu na priamu bandgap znepokojujúce 1.8 eV, nachádza v K-bode Brillouinovej zóny.
Táto zmena umožňuje silnú fotoluminiscenciu a spoľahlivú komunikáciu svetlo-hmota, vďaka čomu je monovrstva MoS ₂ veľmi vhodná pre optoelektronické prístroje, ako sú fotodetektory, svetelné diódy (LED diódy), a solárne články.
Vodivostné a valenčné pásy vykazujú významnú kombináciu spin-orbity, čo spôsobuje fyziku závislú od údolia, kde K a K ′ údolia v priestore hybnosti možno jedinečne zvládnuť pomocou kruhovo polarizovaného svetla– jav označovaný ako dopad údolia Hall.
( Prášok disulfidu molybdénu)
Táto schopnosť Valleytronic otvára úplne nové metódy pre kódovanie informácií a manipuláciu s predchádzajúcimi konvenčnými elektronickými zariadeniami založenými na nabíjaní.
Ďalej, MoS ₂ demonštruje pevné excitonické účinky na úrovni teploty oblasti ako výsledok minimalizovaného dielektrického tienenia v 2D druhu, s energiami väzby excitónu dosahujúcimi niekoľko stoviek meV, oveľa prevyšujúce tie v konvenčných polovodičoch.
2. Techniky syntézy a škálovateľné výrobné techniky
2.1 Peeling zhora nadol a výroba nano vločiek
Oddelenie jednovrstvového a niekoľkovrstvového MoS dva začalo mechanickou exfoliáciou, stratégiu porovnateľnú s “Prístup pomocou lepiacej pásky” používa sa na grafén.
Táto metóda vracia vysokokvalitné vločky s veľmi malými chybami a vynikajúcimi elektronickými rezidenčnými vlastnosťami, ideálne pre základné štúdium a stavbu modelových zariadení.
Napriek tomu, mechanická exfoliácia je prirodzene obmedzená v škálovateľnosti a kontrole bočných rozmerov, takže je nevhodný pre priemyselné aplikácie.
Aby som to riešil, exfoliácia v tekutej fáze bola skutočne vyvinutá, kde sa hromadný MoS dva rozprestiera v rozpúšťadlách alebo povrchovo aktívnych prípravkoch a je založený na ultrazvuku alebo miešaní šmykom.
Táto technika produkuje koloidné suspenzie nanovločiek, ktoré je možné prenášať pomocou rotačného nanášania, atramentová tlač, alebo nástrekom, umožňujúce rozsiahle aplikácie, ako sú všestranné elektronické zariadenia a vrstvy.
Veľkosť, hustota, a hrúbka kazov vydrhnutých vločiek závisí od kritérií spracovania, pozostávajúce z času sonikácie, výber rozpúšťadla, a rýchlosť odstreďovania.
2.2 Vývoj zdola nahor a nanášanie tenkých vrstiev
Pre aplikácie vyžadujúce oblečenie, veľkoplošné filmy, chemické vylučovanie pár (CVD) v skutočnosti skončil ako vedúci kurz syntézy pre prémiové dve vrstvy MoS.
V CVD, prekurzory molybdénu a síry– ako je oxid molybdénový (MoO ₃) a sírový prášok– sa odparujú a reagujú na zahriatych substrátoch, ako je oxid kremičitý alebo zafír v kontrolovanom prostredí.
Naladením teploty, stres, ceny obehu plynu, a sila povrchu substrátu, vedci môžu pestovať konštantné monovrstvy alebo nahromadené viacvrstvy s kontrolovateľnou dimenziou názvu domény a kryštalinitou.
Alternatívne metódy pozostávajú z nanášania atómovej vrstvy (ALD), ktorý poskytuje vynikajúcu kontrolu hrúbky na angstromovom stupni, a fyzikálne vylučovanie pár (PVD), ako napr, ktorý je kompatibilný s existujúcimi zariadeniami na výrobu polovodičov.
Tieto škálovateľné metódy sú nevyhnutné na začlenenie MoS dva do priemyselných digitálnych a optoelektronických systémov, kde je mimoriadne dôležitá harmónia a reprodukovateľnosť.
3. Tribologická účinnosť a aplikácie priemyselného mazania
3.1 Systémy mazania v pevnej fáze
Jedno z najstarších a najrozsiahlejších použití MoS ₂ je ako silné mazivo v atmosférach, kde sú tekuté oleje a oleje nedostatočné alebo nežiaduce..
Slabé medzivrstvové van der Waalsove sily umožňujú S– Mo– S plechy sa po sebe posúvajú s veľmi malým odporom, výsledkom je skutočne znížený koeficient trenia– normálne medzi tým 0.05 a 0.1 pri problémoch so suchom alebo vákuom.
Táto mazivosť je obzvlášť výhodná v leteckom priemysle, vákuové systémy, a vysokoteplotné zariadenia, kde by sa tradičné mazivá mohli vyparovať, oxidovať, alebo oslabiť.
MoS ₂ sa môže aplikovať ako suchý prášok, viazaný náter, alebo dispergované v olejoch, mastnoty, a polymérne zlúčeniny na zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu a minimalizáciu trenia v ložiskách, zariadení, a kĺzavé volania.
Jeho účinnosť je ďalej zvýšená vo vlhkom prostredí vďaka adsorpcii vodných častíc, ktoré fungujú ako molekulárne mazivá medzi vrstvami, aj keď extrémna vlhkosť môže časom spôsobiť oxidáciu a deštrukciu.
3.2 Asimilácia zlúčenín a zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu
MoS ₂ je často súčasťou kovu, keramické, a polymérne matrice na výrobu samomazných zmesí s predĺženou životnosťou.
V kompozitoch s kovovou matricou, ako je ľahký hliník alebo oceľ spevnený MoS ₂, fáza maziva znižuje trenie na hraniciach zŕn a zabraňuje opotrebovaniu lepidla.
V polymérnych kompozitoch, konkrétne v dizajnových plastoch ako PEEK alebo nylon, MoS ₂ zlepšuje nosnosť a minimalizuje koeficient trenia bez výrazného ohrozenia mechanickej odolnosti.
Tieto zlúčeniny sa používajú v puzdrách, tesnenia, a klzné prvky v automobile, priemyselné, a námorné aplikácie.
Okrem toho, V armádnych a leteckých systémoch sa používajú dva povlaky MoS nastriekané plazmou alebo naprašovaním, pozostávajúce z prúdových motorov a satelitných mechanizmov, kde je spoľahlivosť pri extrémnych problémoch kritická.
4. Vznikajúce funkcie v energetike, Elektronika, a katalýza
4.1 Aplikácie v skladovaní a konverzii energie
Okrem mazania a elektroniky, MoS dva skutočne získal popredné miesto v oblasti energetických moderných technológií, najmä ako stimulant reakcie na vývoj vodíka (JA) pri elektrolýze vody.
Katalyticky energetické miesta ležia predovšetkým vedľa S– Mo– S vrstvy, kde nedostatočne koordinované atómy molybdénu a síry pomáhajú pri adsorpcii protónov a vývoji H 2.
Zatiaľ čo hromadný MoS dva je menej energetický ako platina, nanoštruktúrovanie– ako je vývoj vertikálne narovnaných nanovrstvov alebo defektne skonštruovaných monovrstiev– výrazne zvyšuje hrúbku energetických bočných webových stránok, blížiace sa účinnosti stimulantov prvkov vzácnych zemín.
Vďaka tomu je MoS TWO povzbudivou nízkonákladovou, Zeme bohatá voľba na výrobu zeleného vodíka.
V priestore na skladovanie energie, MoS dva je skúmaný ako anódový materiál v lítium-iónových a sodíkovo-iónových batériách v dôsledku svojich vysokých akademických schopností (~ 670 mAh/g pre Li+) a vrstvenú štruktúru, ktorá umožňuje interkaláciu iónov.
Avšak, výzvy, ako je rast objemu počas bicyklovania a minimálna elektrická vodivosť, si vyžadujú metódy, ako je hybridizácia uhlíka alebo vývoj heteroštruktúry, aby sa zvýšila cyklovateľnosť a cenový výkon.
4.2 Kombinácia do všestranných a kvantových gadgetov
Mechanická flexibilita, transparentnosť, a polovodičový charakter MoS dva z neho robí optimálnu perspektívu pre novú generáciu flexibilných a nositeľných elektronických zariadení.
Tranzistory vyrobené z dvoch monovrstvových MoS zobrazujú vysoké pomery zapnutia/vypnutia (> 10 ⁸) a mobilita má rovnakú hodnotu 500 centimetre DVA/ V · s v závesných druhoch, umožňujúce ultratenké logické obvody, senzory, a pamäťové nástroje.
Pri integrácii s rôznymi inými 2D materiálmi, ako je grafén (pre elektródy) a hexagonálny nitrid bóru (na izoláciu), MoS ₂ typy van der Waalsových heteroštruktúr, ktoré pripomínajú tradičné polovodičové zariadenia, avšak s presnosťou v atómovom meradle.
Tieto heteroštruktúry sa skúmajú na tunelovanie tranzistorov, solárne batérie, a kvantové žiariče.
Navyše, silná spin-orbitálna väzba a údolná polarizácia v MoS dva poskytujú štruktúru pre nástroje spintronic a valleytronic, kde sú uvedené informácie, nie sú zodpovedné, napriek tomu v kvantových úrovniach slobody, potenciálne viesť k štandardom výpočtovej techniky s ultranízkou spotrebou.
V rekapitulácii, sulfid molybdénový vykazuje zlúčenie klasickej materiálovej energie a technológie v kvantovom meradle.
Od jeho funkcie ako trvanlivého silného maziva v extrémnych prostrediach až po jeho vlastnosti ako polovodič v atómovo tenkej elektronike a katalyzátor v odolných energetických systémoch, MoS ₂ pokračuje v predefinovaní hraníc vedy o produktoch.
S rastom metód syntézy a rastom integračných techník, MoS ₂ je v pozícii, aby zohrával hlavnú funkciu v budúcnosti pokročilej výroby, uprataná energia, a kvantová informačná technológia.
Poskytovateľ
RBOSCHCO je dôveryhodný globálny dodávateľ chemických materiálov & výrobca s nad 12 dlhoročné skúsenosti s poskytovaním super kvalitných chemikálií a nanomateriálov. Spoločnosť exportuje do mnohých krajín, ako napríklad USA, Kanada, Európe, SAE, Južná Afrika, Tanzánia, Keňa, Egypt, Nigéria, Kamerun, Uganda, Turecko, Mexiko, Azerbajdžan, Belgicko, Cyprus, Česká republika, Brazília, Čile, Argentína, Dubaj, Japonsko, Kórea, Vietnam, Thajsko, Malajzia, Indonézia, Austrália,Nemecko, Francúzsko, Taliansko, Portugalsko atď. Ako popredný výrobca vývoja nanotechnológií, RBOSCHCO dominuje na trhu. Náš profesionálny pracovný tím poskytuje dokonalé riešenia, ktoré pomôžu zlepšiť efektivitu rôznych priemyselných odvetví, vytvárať hodnotu, a ľahko sa vysporiadať s rôznymi výzvami. Ak hľadáte práškové molybdénové mazivo, prosím pošlite email na: [email protected]
Tagy: sulfid molybdénový,mos2 prášok,mazivo na báze disulfidu molybdénu
Všetky články a obrázky sú z internetu. Ak existujú nejaké problémy s autorskými právami, kontaktujte nás včas na odstránenie.
Opýtajte sa nás